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1.1、概述
如果在一个系统中对象之间的联系呈现为网状结构#xff0c;如下图所示#xff1a; 对象之间存在大量的多对多联系#xff0c;将导致系统非常复杂#xff0c;这些对象既会影响别的对象#xff0c;也会被别的对象所影响#xff0c;这些对象称为同事对…1、简介
1.1、概述
如果在一个系统中对象之间的联系呈现为网状结构如下图所示 对象之间存在大量的多对多联系将导致系统非常复杂这些对象既会影响别的对象也会被别的对象所影响这些对象称为同事对象它们之间通过彼此的相互作用实现系统的行为。在网状结构中几乎每个对象都需要与其他对象发生相互作用而这种相互作用表现为一个对象与另外一个对象的直接耦合这将导致一个过度耦合的系统。
中介者模式可以使对象之间的关系数量急剧减少。通过引入中介者对象可以将系统的网状结构变成以中介者为中心的星形结构如下图所示 在这个星形结构中同事对象不再直接与另一个对象联系它通过中介者对象与另一个对象发生相互作用。中介者对象的存在保证了对象结构上的稳定也就是说系统的结构不会因为新对象的引入带来大量的修改工作。
如果在一个系统中对象之间存在多对多的相互关系可以将对象之间的一些交互行为从各个对象中分离出来并集中封装在一个中介者对象中由该中介者进行统一协调这样对象之间多对多的复杂关系就转化为相对简单的一对多关系。通过引入中介者来简化对象之间的复杂交互中介者模式是迪米特法则的一个典型应用。
1.2、定义
中介者模式Mediator Pattern用一个中介对象中介者来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用从而使其耦合松散而且可以独立地改变它们之间的交互。中介者模式又称为调停者模式它是一种对象行为型模式。
2、解析
2.1、UML类图
在中介者模式中引入了用于协调其他对象类之间相互调用的中介者类。为了让系统具有更好的灵活性和可扩展性通常还提供了抽象中介者其结构图如下图所示。 在中介者模式结构图中包含以下4个角色
Mediator抽象中介者它定义一个接口该接口用于与各同事对象之间进行通信。ConcreteMediator具体中介者它是抽象中介者的子类通过协调各个同事对象来实现协作行为维持了对各个同事对象的引用。Colleague抽象同事类它定义各个同事类公有的方法并声明了一些抽象方法来供子类实现同时维持了一个对抽象中介者类的引用其子类可以通过该引用来与中介者通信。ConcreteColleague具体同事类它是抽象同事类的子类。每一个同事对象在需要和其他同事对象通信时先与中介者通信通过中介者来间接完成与其他同事类的通信。在具体同事类中实现了在抽象同事类中声明的抽象方法。
中介者模式的核心在于中介者类的引入。在中介者模式中中介者类承担了以下两方面的职责 1中转作用结构性。通过中介者提供的中转作用各个同事对象就不再需要显式地引用其他同事。当需要和其他同事进行通信时可通过中介者来实现间接调用。该中转作用属于中介者在结构上的支持。 2协调作用行为性。中介者可以更进一步地对同事之间的关系进行封装同事可以一致地和中介者进行交互而不需要指明中介者需要具体怎么做。中介者根据封装在自身内部的协调逻辑对同事的请求进行进一步处理将同事成员之间的关系行为进行分离和封装。该协调作用属于中介者在行为上的支持。
2.2、代码示例
在中介者模式中典型的抽象中介者类代码如下
/*** Description: 抽象中介者* Author: yangyongbing* CreateTime: 2023/08/03 08:56* Version: 1.0*/
public class Mediator {// 存储同事对象protected ArrayListColleague colleagues;// 注册方法用于增加同事对象public void register(Colleague colleague){colleagues.add(colleague);}// 声明抽象的业务方法public void operation() {}
}在抽象中介者中可以定义一个同事类的集合用于存储同事对象并提供注册方法同时声明具体中介者类所具有的方法。在具体中介者类中将实现这些抽象方法典型的具体中介者类代码如下
/*** Description: 具体中介者* Author: yangyongbing* CreateTime: 2023/08/03 08:58* Version: 1.0*/
public class ConcreteMediator extends Mediator{// 实现业务方法封装同事之间的调用public void operation(){// 通过中介者调用同事类的方法colleagues.get(0).method();}
}在具体中介者类中将调用同事类的方法调用时可以增加一些自己的业务代码对调用进行控制。
在抽象同事类中维持了一个抽象中介者的引用用于调用中介者的方法。典型的抽象同事类代码如下
/*** Description: 抽象同事类* Author: yangyongbing* CreateTime: 2023/08/03 09:02* Version: 1.0*/
public class Colleague {// 维持一个抽象中介者的引用protected Mediator mediator;public Colleague(Mediator mediator) {this.mediator mediator;}// 声明自身方法处理自己的行为public void method() {}// 定义依赖方法与中介者进行通信public void dependencyMethod(){mediator.operation();}
}
在抽象同事类中声明了同事类的抽象方法而在具体同事类中将实现这些方法。典型的具体同事类代码如下
/*** Description: 具体同事类* Author: yangyongbing* CreateTime: 2023/08/03 09:06* Version: 1.0*/
public class ConcreteColleague extends Colleague{public ConcreteColleague(Mediator mediator) {super(mediator);}// 实现自身方法public void method(){}
}在具体同事类ConcreteColleague中实现了在抽象同事类中声明的方法。其中方法method是同事类的自身方法Self-Method用于处理自己的行为。方法dependencyMethod是依赖方法Depend-Method用于调用在中介者中定义的方法依赖中介者来完成相应的行为例如调用另一个同事类的相关方法。
3、中介者模式总结
中介者模式将一个网状的系统结构变成一个以中介者对象为中心的星形结构。在这个星形结构中使用中介者对象与其他对象的一对多关系来取代原有对象之间的多对多关系。中介者模式在事件驱动类软件中应用较为广泛特别是基于GUI的应用软件。此外在类与类之间存在错综复杂的关联关系的系统中中介者模式都得到了较好的应用。
3.1、主要优点
中介者模式简化了对象之间的交互它用中介者和同事的一对多交互代替了原来同事之间的多对多交互。一对多关系更容易理解、维护和扩展将原本难以理解的网状结构转换成相对简单的星形结构。中介者模式可将各同事对象解耦。中介者有利于各同事之间的松耦合可以独立地改变和复用每一个同事和中介者增加新的中介者和新的同事类都比较方便更好地符合开闭原则。可以减少大量同事子类生成。中介者将原本分布于多个对象间的行为集中在一起改变这些行为只需要生成新的中介者子类即可这使得各个同事类可以被重用无须对同事类进行扩展。
3.2、主要缺点
中介者模式的主要缺点是在具体中介者类中包含了大量同事之间的交互细节可能会导致具体中介者类非常复杂使得系统难以维护。
3.3、适用场景
系统中对象之间存在复杂的引用关系系统结构混乱且难以理解。一个对象由于引用了其他很多对象并且直接和这些对象通信导致难以复用该对象。想通过一个中间类来封装多个类中的行为而又不想生成太多的子类。可以通过引入中介者类来实现在中介者中定义对象交互的公共行为如果需要改变行为则可以增加新的具体中介者类。
