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設(shè)計(jì)模式系列—中介者模式

作者：一角錢技術(shù)
開發(fā) 前端
本篇和大家一起來學(xué)習(xí)中介者模式相關(guān)內(nèi)容。

模式定義

定義一個(gè)中介對(duì)象來封裝一系列對(duì)象之間的交互，使原有對(duì)象之間的耦合松散，且可以獨(dú)立地改變它們之間的交互。中介者模式又叫調(diào)停模式，它是迪米特法則的典型應(yīng)用。

 

  • 迪米特法則(Law of Demeter，LoD)又叫作最少知識(shí)原則(Least Knowledge Principle，LKP)，產(chǎn)生于 1987 年美國東北大學(xué)(Northeastern University)的一個(gè)名為迪米特(Demeter)的研究項(xiàng)目，由伊恩·荷蘭(Ian Holland)提出，被 UML 創(chuàng)始者之一的布奇(Booch)普及，后來又因?yàn)樵诮?jīng)典著作《程序員修煉之道》(The Pragmatic Programmer)提及而廣為人知。
  • 迪米特法則的定義是：只與你的直接朋友交談，不跟“陌生人”說話(Talk only to your immediate friends and not to strangers)。其含義是：如果兩個(gè)軟件實(shí)體無須直接通信，那么就不應(yīng)當(dāng)發(fā)生直接的相互調(diào)用，可以通過第三方轉(zhuǎn)發(fā)該調(diào)用。其目的是降低類之間的耦合度，提高模塊的相對(duì)獨(dú)立性。
  • 迪米特法則中的“朋友”是指：當(dāng)前對(duì)象本身、當(dāng)前對(duì)象的成員對(duì)象、當(dāng)前對(duì)象所創(chuàng)建的對(duì)象、當(dāng)前對(duì)象的方法參數(shù)等，這些對(duì)象同當(dāng)前對(duì)象存在關(guān)聯(lián)、聚合或組合關(guān)系，可以直接訪問這些對(duì)象的方法。

模板實(shí)現(xiàn)如下：

  1. package com.niuh.designpattern.mediator.v1; 
  2.  
  3. import java.util.ArrayList; 
  4. import java.util.List; 
  5.  
  6. /** 
  7.  * <p> 
  8.  * 中介者模式 
  9.  * </p> 
  10.  */ 
  11. public class MediatorPattern { 
  12.  
  13.     public static void main(String[] args) { 
  14.         Mediator md = new ConcreteMediator(); 
  15.         Colleague c1, c2; 
  16.         c1 = new ConcreteColleague1(); 
  17.         c2 = new ConcreteColleague2(); 
  18.         md.register(c1); 
  19.         md.register(c2); 
  20.         c1.send(); 
  21.         System.out.println("=============="); 
  22.         c2.send(); 
  23.     } 
  24. } 
  25.  
  26. //抽象中介者 
  27. abstract class Mediator { 
  28.     public abstract void register(Colleague colleague); 
  29.  
  30.     public abstract void relay(Colleague cl); //轉(zhuǎn)發(fā) 
  31. } 
  32.  
  33. //具體中介者 
  34. class ConcreteMediator extends Mediator { 
  35.     private List<Colleague> colleagues = new ArrayList<Colleague>(); 
  36.  
  37.     public void register(Colleague colleague) { 
  38.         if (!colleagues.contains(colleague)) { 
  39.             colleagues.add(colleague); 
  40.             colleague.setMedium(this); 
  41.         } 
  42.     } 
  43.  
  44.     public void relay(Colleague cl) { 
  45.         for (Colleague ob : colleagues) { 
  46.             if (!ob.equals(cl)) { 
  47.                 ((Colleague) ob).receive(); 
  48.             } 
  49.         } 
  50.     } 
  51. } 
  52.  
  53. //抽象同事類 
  54. abstract class Colleague { 
  55.     protected Mediator mediator; 
  56.  
  57.     public void setMedium(Mediator mediator) { 
  58.         this.mediator = mediator; 
  59.     } 
  60.  
  61.     public abstract void receive(); 
  62.  
  63.     public abstract void send(); 
  64. } 
  65.  
  66. //具體同事類 
  67. class ConcreteColleague1 extends Colleague { 
  68.     public void receive() { 
  69.         System.out.println("具體同事類1收到請(qǐng)求。"); 
  70.     } 
  71.  
  72.     public void send() { 
  73.         System.out.println("具體同事類1發(fā)出請(qǐng)求。"); 
  74.         mediator.relay(this); //請(qǐng)中介者轉(zhuǎn)發(fā) 
  75.     } 
  76. } 
  77.  
  78. //具體同事類 
  79. class ConcreteColleague2 extends Colleague { 
  80.     public void receive() { 
  81.         System.out.println("具體同事類2收到請(qǐng)求。"); 
  82.     } 
  83.  
  84.     public void send() { 
  85.         System.out.println("具體同事類2發(fā)出請(qǐng)求。"); 
  86.         mediator.relay(this); //請(qǐng)中介者轉(zhuǎn)發(fā) 
  87.     } 
  88. } 

結(jié)果實(shí)現(xiàn)如下：

  • 具體同事類1發(fā)出請(qǐng)求。
  • 具體同事類2收到請(qǐng)求。
  • 具體同事類2發(fā)出請(qǐng)求。
  • 具體同事類1收到請(qǐng)求。

解決的問題

對(duì)象與對(duì)象之間存在大量的關(guān)聯(lián)關(guān)系，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得很復(fù)雜，同時(shí)若一個(gè)對(duì)象發(fā)生改變，我們也需要跟蹤與之相關(guān)聯(lián)的對(duì)象，同時(shí)做出相應(yīng)的處理。

模式組成

 

中介者模式實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是找出“中介者”。

實(shí)例說明

實(shí)例概況

用中介者模式編寫一個(gè)“北京房地產(chǎn)交流平臺(tái)”程序。

 

分析：北京房地產(chǎn)交流平臺(tái)是“房地產(chǎn)中介公司”提供給“賣方客戶”與“買方客戶”進(jìn)行信息交流的平臺(tái)，比較適合用中介者模式來實(shí)現(xiàn)。

使用步驟

 

步驟1：定義一個(gè)中介公司(Medium)接口，它是抽象中介者，它包含了客戶注冊(cè)方法 register(Customer member) 和信息轉(zhuǎn)發(fā)方法 relay(String from,String ad);

  1. interface Medium { 
  2.     //客戶注冊(cè) 
  3.     void register(Customer member); 
  4.  
  5.     //轉(zhuǎn)發(fā) 
  6.     void relay(String from, String ad); 
  7. } 

步驟2：定義一個(gè)北京房地產(chǎn)中介(EstateMedium)公司，它是具體中介者類，它包含了保存客戶信息的 List 對(duì)象，并實(shí)現(xiàn)了中介公司中的抽象方法。

  1. //具體中介者：房地產(chǎn)中介 
  2. class EstateMedium implements Medium { 
  3.     private List<Customer> members = new ArrayList<Customer>(); 
  4.  
  5.     public void register(Customer member) { 
  6.         if (!members.contains(member)) { 
  7.             members.add(member); 
  8.             member.setMedium(this); 
  9.         } 
  10.     } 
  11.  
  12.     public void relay(String from, String ad) { 
  13.         for (Customer ob : members) { 
  14.             String name = ob.getName(); 
  15.             if (!name.equals(from)) { 
  16.                 ((Customer) ob).receive(from, ad); 
  17.             } 
  18.         } 
  19.     } 
  20. } 

步驟3：定義一個(gè)客戶(Qistomer)類，它是抽象同事類，其中包含了中介者的對(duì)象，和發(fā)送信息的 send(String ad) 方法與接收信息的 receive(String from，Stringad) 方法的接口，由于本程序是窗體程序，所以本類繼承 JPmme 類，并實(shí)現(xiàn)動(dòng)作事件的處理方法 actionPerformed(ActionEvent e)。

  1. //抽象同事類：客戶 
  2. abstract class Customer extends JFrame implements ActionListener { 
  3.     private static final long serialVersionUID = -7219939540794786080L; 
  4.     protected Medium medium; 
  5.     protected String name; 
  6.     JTextField SentText; 
  7.     JTextArea ReceiveArea; 
  8.  
  9.     public Customer(String name) { 
  10.         super(name); 
  11.         this.name = name; 
  12.     } 
  13.  
  14.     void ClientWindow(int x, int y) { 
  15.         Container cp; 
  16.         JScrollPane sp; 
  17.         JPanel p1, p2; 
  18.         cp = this.getContentPane(); 
  19.         SentText = new JTextField(18); 
  20.         ReceiveArea = new JTextArea(10, 18); 
  21.         ReceiveArea.setEditable(false); 
  22.         p1 = new JPanel(); 
  23.         p1.setBorder(BorderFactory.createTitledBorder("接收內(nèi)容：")); 
  24.         p1.add(ReceiveArea); 
  25.         sp = new JScrollPane(p1); 
  26.         cp.add(sp, BorderLayout.NORTH); 
  27.         p2 = new JPanel(); 
  28.         p2.setBorder(BorderFactory.createTitledBorder("發(fā)送內(nèi)容：")); 
  29.         p2.add(SentText); 
  30.         cp.add(p2, BorderLayout.SOUTH); 
  31.         SentText.addActionListener(this); 
  32.         this.setLocation(x, y); 
  33.         this.setSize(250, 330); 
  34.         this.setResizable(false); //窗口大小不可調(diào)整 
  35.         this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 
  36.         this.setVisible(true); 
  37.     } 
  38.  
  39.     public void actionPerformed(ActionEvent e) { 
  40.         String tempInfo = SentText.getText().trim(); 
  41.         SentText.setText(""); 
  42.         this.send(tempInfo); 
  43.     } 
  44.  
  45.     public String getName() { 
  46.         return name; 
  47.     } 
  48.  
  49.     public void setMedium(Medium medium) { 
  50.         this.medium = medium; 
  51.     } 
  52.  
  53.     public abstract void send(String ad); 
  54.  
  55.     public abstract void receive(String from, String ad); 
  56. } 

步驟4：定義賣方(Seller)類和買方(Buyer)類，它們是具體同事類，是客戶(Customer)類的子類，它們實(shí)現(xiàn)了父類中的抽象方法，通過中介者類進(jìn)行信息交流。

  1. //具體同事類：賣方 
  2. class Seller extends Customer { 
  3.     private static final long serialVersionUID = -1443076716629516027L; 
  4.  
  5.     public Seller(String name) { 
  6.         super(name); 
  7.         ClientWindow(50, 100); 
  8.     } 
  9.  
  10.     public void send(String ad) { 
  11.         ReceiveArea.append("我(賣方)說: " + ad + "\n"); 
  12.         //使?jié)L動(dòng)條滾動(dòng)到最底端 
  13.         ReceiveArea.setCaretPosition(ReceiveArea.getText().length()); 
  14.         medium.relay(name, ad); 
  15.     } 
  16.  
  17.     public void receive(String from, String ad) { 
  18.         ReceiveArea.append(from + "說: " + ad + "\n"); 
  19.         //使?jié)L動(dòng)條滾動(dòng)到最底端 
  20.         ReceiveArea.setCaretPosition(ReceiveArea.getText().length()); 
  21.     } 
  22. } 
  23.  
  24. //具體同事類：買方 
  25. class Buyer extends Customer { 
  26.     private static final long serialVersionUID = -474879276076308825L; 
  27.  
  28.     public Buyer(String name) { 
  29.         super(name); 
  30.         ClientWindow(350, 100); 
  31.     } 
  32.  
  33.     public void send(String ad) { 
  34.         ReceiveArea.append("我(買方)說: " + ad + "\n"); 
  35.         //使?jié)L動(dòng)條滾動(dòng)到最底端 
  36.         ReceiveArea.setCaretPosition(ReceiveArea.getText().length()); 
  37.         medium.relay(name, ad); 
  38.     } 
  39.  
  40.     public void receive(String from, String ad) { 
  41.         ReceiveArea.append(from + "說: " + ad + "\n"); 
  42.         //使?jié)L動(dòng)條滾動(dòng)到最底端 
  43.         ReceiveArea.setCaretPosition(ReceiveArea.getText().length()); 
  44.     } 
  45. } 

輸出結(jié)果

優(yōu)點(diǎn)

  1. 降低了對(duì)象之間的耦合性，使得對(duì)象易于獨(dú)立地被復(fù)用。
  2. 將對(duì)象間的一對(duì)多關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚?duì)一的關(guān)聯(lián)，提高系統(tǒng)的靈活性，使得系統(tǒng)易于維護(hù)和擴(kuò)展。

缺點(diǎn)

當(dāng)同事類太多時(shí)，中介者的職責(zé)將很大，它會(huì)變得復(fù)雜而龐大，以至于系統(tǒng)難以維護(hù)。

應(yīng)用場景

  • 當(dāng)對(duì)象之間存在復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)關(guān)系而導(dǎo)致依賴關(guān)系混亂且難以復(fù)用時(shí)。
  • 當(dāng)想創(chuàng)建一個(gè)運(yùn)行于多個(gè)類之間的對(duì)象，又不想生成新的子類時(shí)。

模式的擴(kuò)展

在實(shí)際開發(fā)中，通常采用以下兩種方法來簡化中介者模式，使開發(fā)變得更簡單。

 

  1. 不定義中介者接口，把具體中介者對(duì)象實(shí)現(xiàn)成為單例。
  2. 同事對(duì)象不持有中介者，而是在需要的時(shí)候直接獲取中介者對(duì)象并調(diào)用。

程序代碼如下：

  1. package com.niuh.designpattern.mediator.v3; 
  2.  
  3. import java.util.ArrayList; 
  4. import java.util.List; 
  5.  
  6. /** 
  7.  * <p> 
  8.  * 簡化中介者模式 
  9.  * </p> 
  10.  */ 
  11. public class SimpleMediatorPattern { 
  12.     public static void main(String[] args) { 
  13.         SimpleColleague c1, c2; 
  14.         c1 = new SimpleConcreteColleague1(); 
  15.         c2 = new SimpleConcreteColleague2(); 
  16.         c1.send(); 
  17.         System.out.println("=============="); 
  18.         c2.send(); 
  19.     } 
  20. } 
  21.  
  22. //簡單單例中介者 
  23. class SimpleMediator { 
  24.     private static SimpleMediator smd = new SimpleMediator(); 
  25.     private List<SimpleColleague> colleagues = new ArrayList<SimpleColleague>(); 
  26.  
  27.     private SimpleMediator() { 
  28.     } 
  29.  
  30.     public static SimpleMediator getMedium() { 
  31.         return (smd); 
  32.     } 
  33.  
  34.     public void register(SimpleColleague colleague) { 
  35.         if (!colleagues.contains(colleague)) { 
  36.             colleagues.add(colleague); 
  37.         } 
  38.     } 
  39.  
  40.     public void relay(SimpleColleague scl) { 
  41.         for (SimpleColleague ob : colleagues) { 
  42.             if (!ob.equals(scl)) { 
  43.                 ((SimpleColleague) ob).receive(); 
  44.             } 
  45.         } 
  46.     } 
  47. } 
  48.  
  49. //抽象同事類 
  50. interface SimpleColleague { 
  51.     void receive(); 
  52.  
  53.     void send(); 
  54. } 
  55.  
  56. //具體同事類 
  57. class SimpleConcreteColleague1 implements SimpleColleague { 
  58.     SimpleConcreteColleague1() { 
  59.         SimpleMediator smd = SimpleMediator.getMedium(); 
  60.         smd.register(this); 
  61.     } 
  62.  
  63.     public void receive() { 
  64.         System.out.println("具體同事類1：收到請(qǐng)求。"); 
  65.     } 
  66.  
  67.     public void send() { 
  68.         SimpleMediator smd = SimpleMediator.getMedium(); 
  69.         System.out.println("具體同事類1：發(fā)出請(qǐng)求..."); 
  70.         smd.relay(this); //請(qǐng)中介者轉(zhuǎn)發(fā) 
  71.     } 
  72. } 
  73.  
  74. //具體同事類 
  75. class SimpleConcreteColleague2 implements SimpleColleague { 
  76.     SimpleConcreteColleague2() { 
  77.         SimpleMediator smd = SimpleMediator.getMedium(); 
  78.         smd.register(this); 
  79.     } 
  80.  
  81.     public void receive() { 
  82.         System.out.println("具體同事類2：收到請(qǐng)求。"); 
  83.     } 
  84.  
  85.     public void send() { 
  86.         SimpleMediator smd = SimpleMediator.getMedium(); 
  87.         System.out.println("具體同事類2：發(fā)出請(qǐng)求..."); 
  88.         smd.relay(this); //請(qǐng)中介者轉(zhuǎn)發(fā) 
  89.     } 
  90. } 

輸出結(jié)果如下：

  • 具體同事類1：發(fā)出請(qǐng)求...
  • 具體同事類2：收到請(qǐng)求。
  • 具體同事類2：發(fā)出請(qǐng)求...
  • 具體同事類1：收到請(qǐng)求。

 

源碼中的應(yīng)用

  1. java.util.Timer 
  2. java.util.concurrent.Executer#execute() 
  3. java.util.concurrent.ExecuterService#submit() 
  4. java.lang.reflect.Method#invoke() 

PS：以上代碼提交在 Github ：

https://github.com/Niuh-Study/niuh-designpatterns.git

 

責(zé)任編輯：姜華 來源： 今日頭條
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命令模式

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橋接模式

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解釋器模式

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模式原型Java

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抽象工廠模式
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