设计模式之中介者模式详解(定义、优缺点、应用场景、实例类图）

中介者模式（Mediator Pattern）是用来降低多个对象和类之间的通信复杂性，属于行为型模式。中介者模式定义了一个中介对象来封装一系列对象之间的交互。中介者使各对象之间不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，且可以独立地改变它们之间的交互。

一、中介者模式的介绍

意图

通过引入一个中介者对象来封装和协调多个对象之间的交互，从而降低对象间的耦合度。

主要解决的问题

解决对象间复杂的一对多关联问题，避免对象之间的高度耦合，简化系统结构。

使用场景

当系统中多个类相互耦合，形成网状结构时。

实现方式

1. 定义中介者接口：规定中介者必须实现的接口。

2. 创建具体中介者：实现中介者接口，包含协调各同事对象交互的逻辑。

3. 定义同事类：各个对象不需要显式地相互引用，而是通过中介者来进行交互。

关键代码

1. 中介者：封装了对象间的交互逻辑。

2. 同事类：通过中介者进行通信。

结构

中介者模式包含以下几个主要角色：

1. 中介者（Mediator）：定义了一个接口用于与各个同事对象通信，并管理各个同事对象之间的关系。通常包括一个或多个事件处理方法，用于处理各种交互事件。

2. 具体中介者（Concrete Mediator）：实现了中介者接口，负责实现各个同事对象之间的通信逻辑。它会维护一个对各个同事对象的引用，并协调它们的交互。

3. 同事对象（Colleague）：定义了一个接口，用于与中介者进行通信。通常包括一个发送消息的方法，以及一个接收消息的方法。

4. 具体同事对象（Concrete Colleague）：实现了同事对象接口，是真正参与到交互中的对象。它会将自己的消息发送给中介者，由中介者转发给其他同事对象。

应用实例

1. WTO：中国加入WTO后，各国通过WTO进行贸易，简化了双边关系。

2. 机场调度系统：协调飞机起降、跑道使用等。

3. MVC框架：控制器作为模型和视图的中介者。

二、中介者模式的优缺点

优点

1. 降低复杂度：将多个对象间的一对多关系转换为一对一关系。

2. 解耦：对象之间不再直接引用，通过中介者进行交互。

3. 符合迪米特原则：对象只需知道中介者，不需要知道其他对象。

缺点

1. 中介者复杂性：中介者可能会变得庞大和复杂，难以维护。

三、中介者模式的使用建议

1. 当系统中对象间存在复杂的引用关系时，考虑使用中介者模式。

2. 通过中介者封装多个类的行为，避免生成过多的子类。

3. 避免在职责不明确或混乱的情况下使用中介者模式，这可能导致中介者承担过多职责。

四、中介者模式的实现

我们通过聊天室实例来演示中介者模式。实例中，多个用户可以向聊天室发送消息，聊天室向所有的用户显示消息。我们将创建两个类 ChatRoom 和 User。User 对象使用 ChatRoom 方法来分享他们的消息。

MediatorPatternDemo，我们的演示类使用 User 对象来显示他们之间的通信。

1. 步骤 1：创建中介类。

ChatRoom.java

import java.util.Date;
 
public class ChatRoom {
   public static void showMessage(User user, String message){
      System.out.println(new Date().toString()
         + " [" + user.getName() +"] : " + message);
   }
}

1. 步骤 2：创建 user 类。

User.java

public class User {
   private String name;
 
   public String getName() {
      return name;
   }
 
   public void setName(String name) {
      this.name = name;
   }
 
   public User(String name){
      this.name  = name;
   }
 
   public void sendMessage(String message){
      ChatRoom.showMessage(this,message);
   }
}

1. 步骤 3：使用 User 对象来显示他们之间的通信。

MediatorPatternDemo.java

public class MediatorPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      User robert = new User("Robert");
      User john = new User("John");
 
      robert.sendMessage("Hi! John!");
      john.sendMessage("Hello! Robert!");
   }
}

1. 步骤 4：执行程序，输出结果：

Thu Jan 31 16:05:46 IST 2013 [Robert] : Hi! John!
Thu Jan 31 16:05:46 IST 2013 [John] : Hello! Robert!

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