23種設計模式(20)-中介者模式

定義:用一箇中介者對象封裝一系列的對象交互,中介者使各對象不需要顯示地相互作用,從而使耦合鬆散,而且可以獨立地改變它們之間的交互。

 

類型:行爲類模式

 

類圖:

中介者模式的結構

中介者模式又稱爲調停者模式,從類圖中看,共分爲3部分:

 

抽象中介者:定義好同事類對象到中介者對象的接口,用於各個同事類之間的通信。一般包括一個或幾個抽象的事件方法,並由子類去實現。

 

中介者實現類:從抽象中介者繼承而來,實現抽象中介者中定義的事件方法。從一個同事類接收消息,然後通過消息影響其他同時類。

 

同事類:如果一個對象會影響其他的對象,同時也會被其他對象影響,那麼這兩個對象稱爲同事類。在類圖中,同事類只有一個,這其實是現實的省略,在實際應用中,同事類一般由多個組成,他們之間相互影響,相互依賴。同事類越多,關係越複雜。並且,同事類也可以表現爲繼承了同一個抽象類的一組實現組成。在中介者模式中,同事類之間必須通過中介者才能進行消息傳遞。

 

爲什麼要使用中介者模式

       一般來說,同事類之間的關係是比較複雜的,多個同事類之間互相關聯時,他們之間的關係會呈現爲複雜的網狀結構,這是一種過度耦合的架構,即不利於類的複用,也不穩定。例如在下圖中,有六個同事類對象,假如對象1發生變化,那麼將會有4個對象受到影響。如果對象2發生變化,那麼將會有5個對象受到影響。也就是說,同事類之間直接關聯的設計是不好的。

如果引入中介者模式,那麼同事類之間的關係將變爲星型結構,從圖中可以看到,任何一個類的變動,只會影響的類本身,以及中介者,這樣就減小了系統的耦合。一個好的設計,必定不會把所有的對象關係處理邏輯封裝在本類中,而是使用一個專門的類來管理那些不屬於自己的行爲。

我們使用一個例子來說明一下什麼是同事類:有兩個類A和B,類中各有一個數字,並且要保證類B中的數字永遠是類A中數字的100倍。也就是說,當修改類A的數時,將這個數字乘以100賦給類B,而修改類B時,要將數除以100賦給類A。類A類B互相影響,就稱爲同事類。代碼如下:

abstract class AbstractColleague {  
   protected int number;  
 
   public int getNumber() {  
       return number;  
   }  
 
   public void setNumber(int number){  
       this.number = number;  
   }  
   //抽象方法,修改數字時同時修改關聯對象  
   public abstract void setNumber(int number, AbstractColleague coll);  
}  
 
class ColleagueA extends AbstractColleague{  
   public void setNumber(int number, AbstractColleague coll) {  
       this.number = number;  
       coll.setNumber(number*100);  
   }  
}  
 
class ColleagueB extends AbstractColleague{  
     
   public void setNumber(int number, AbstractColleague coll) {  
       this.number = number;  
       coll.setNumber(number/100);  
   }  
}  
 
public class Client {  
   public static void main(String[] args){  
 
       AbstractColleague collA = new ColleagueA();  
       AbstractColleague collB = new ColleagueB();  
         
       System.out.println("==========設置A影響B==========");  
       collA.setNumber(1288, collB);  
       System.out.println("collA的number值:"+collA.getNumber());  
       System.out.println("collB的number值:"+collB.getNumber());  
 
       System.out.println("==========設置B影響A==========");  
       collB.setNumber(87635, collA);  
       System.out.println("collB的number值:"+collB.getNumber());  
       System.out.println("collA的number值:"+collA.getNumber());  
   }  
}

 

上面的代碼中,類A類B通過直接的關聯發生關係,假如我們要使用中介者模式,類A類B之間則不可以直接關聯,他們之間必須要通過一箇中介者來達到關聯的目的。

abstract class AbstractColleague {  
   protected int number;  
 
   public int getNumber() {  
       return number;  
   }  
 
   public void setNumber(int number){  
       this.number = number;  
   }  
   //注意這裏的參數不再是同事類,而是一箇中介者  
   public abstract void setNumber(int number, AbstractMediator am);  
}  
 
class ColleagueA extends AbstractColleague{  
 
   public void setNumber(int number, AbstractMediator am) {  
       this.number = number;  
       am.AaffectB();  
   }  
}  
 
class ColleagueB extends AbstractColleague{  
 
   @Override  
   public void setNumber(int number, AbstractMediator am) {  
       this.number = number;  
       am.BaffectA();  
   }  
}  
 
abstract class AbstractMediator {  
   protected AbstractColleague A;  
   protected AbstractColleague B;  
     
   public AbstractMediator(AbstractColleague a, AbstractColleague b) {  
       A = a;  
       B = b;  
   }  
 
   public abstract void AaffectB();  
     
   public abstract void BaffectA();  
 
}  
class Mediator extends AbstractMediator {  
 
   public Mediator(AbstractColleague a, AbstractColleague b) {  
       super(a, b);  
   }  
 
   //處理A對B的影響  
   public void AaffectB() {  
       int number = A.getNumber();  
       B.setNumber(number*100);  
   }  
 
   //處理B對A的影響  
   public void BaffectA() {  
       int number = B.getNumber();  
       A.setNumber(number/100);  
   }  
}  
 
public class Client {  
   public static void main(String[] args){  
       AbstractColleague collA = new ColleagueA();  
       AbstractColleague collB = new ColleagueB();  
         
       AbstractMediator am = new Mediator(collA, collB);  
         
       System.out.println("==========通過設置A影響B==========");  
       collA.setNumber(1000, am);  
       System.out.println("collA的number值爲:"+collA.getNumber());  
       System.out.println("collB的number值爲A的10倍:"+collB.getNumber());  
 
       System.out.println("==========通過設置B影響A==========");  
       collB.setNumber(1000, am);  
       System.out.println("collB的number值爲:"+collB.getNumber());  
       System.out.println("collA的number值爲B的0.1倍:"+collA.getNumber());  
         
   }  
}

 

雖然代碼比較長,但是還是比較容易理解的,其實就是把原來處理對象關係的代碼重新封裝到一箇中介類中,通過這個中介類來處理對象間的關係。

 

中介者模式的優點

1、適當地使用中介者模式可以避免同事類之間的過度耦合,使得各同事類之間可以相對獨立地使用。

2、使用中介者模式可以將對象間一對多的關聯轉變爲一對一的關聯,使對象間的關係易於理解和維護。

3、使用中介者模式可以將對象的行爲和協作進行抽象,能夠比較靈活的處理對象間的相互作用。

 

適用場景

       在面向對象編程中,一個類必然會與其他的類發生依賴關係,完全獨立的類是沒有意義的。一個類同時依賴多個類的情況也相當普遍,既然存在這樣的情況,說明,一對多的依賴關係有它的合理性,適當的使用中介者模式可以使原本凌亂的對象關係清晰,但是如果濫用,則可能會帶來反的效果。一般來說,只有對於那種同事類之間是網狀結構的關係,纔會考慮使用中介者模式。可以將網狀結構變爲星狀結構,使同事類之間的關係變的清晰一些。

       中介者模式是一種比較常用的模式,也是一種比較容易被濫用的模式。對於大多數的情況,同事類之間的關係不會複雜到混亂不堪的網狀結構,因此,大多數情況下,將對象間的依賴關係封裝的同事類內部就可以的,沒有必要非引入中介者模式。濫用中介者模式,只會讓事情變的更復雜。

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