Java設計模式之中介者模式(UML類圖分析+代碼詳解)

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本文将介紹java設計模式之中介者模式

案例引入

智能家庭項目

1) 智能家庭包括各種裝置，鬧鐘、咖啡機、電視機、窗簾 等

2) 主人要看電視時，各個裝置可以協同工作，自動完成看電視的準備工作，比如流 程為：鬧鈴響起->咖啡機開始做咖啡->窗簾自動落下->電視機開始播放

傳統方案解決智能家庭管理問題

傳統的設計方案(類圖)

 傳統的方式的問題分析

1) 當各電器對象有多種狀态改變時，互相之間的調用關系會比較複雜

2) 各個電器對象彼此聯系，你中有我，我中有你，不利于松耦合.

3) 各個電器對象之間所傳遞的消息(參數)，容易混亂

4) 當系統增加一個新的電器對象時，或者執行流程改變時，代碼的可維護性、擴充性 都不理想

中介者模式基本介紹

1) 中介者模式（Mediator Pattern），用一個中介對象來封裝一系列的對象互動。 中介者使各個對象不需要顯式地互相引用，進而使其耦合松散，而且可以獨立 地改變它們之間的互動

2) 中介者模式屬于行為型模式，使代碼易于維護

3) 比如MVC模式，C（Controller控制器）是M（Model模型）和V（View視圖）的中介者，在前後端互動時起到了中間人的作用

中介者模式的原理類圖

中介者模式應用執行個體-智能家庭管理

1) 完成前面的智能家庭的項目，使用中介者模式 2) 思路分析和圖解(類圖) 3) 代碼實作

package mediator;/* <---這是包名
-*- coding:utf-8 -*-
作者：bob-coding
日期：2022年10月22日16:55
敲碼百遍，其意多見！！沖沖沖！！！*/

import java.util.HashMap;

public class Mediator01{
    public static void main(String[] args) {
        //建立一個中介者對象
        Mediator mediator = new ConcreteMediator();

        //建立Alarm 并且加入到  ConcreteMediator 對象的HashMap
        Alarm alarm = new Alarm(mediator, "alarm");

        //建立了CoffeeMachine 對象，并  且加入到  ConcreteMediator 對象的HashMap
        CoffeeMachine coffeeMachine = new CoffeeMachine(mediator,
                "coffeeMachine");

        //建立 Curtains , 并  且加入到  ConcreteMediator 對象的HashMap
        Curtains curtains = new Curtains(mediator, "curtains");
        TV tV = new TV(mediator, "TV");

        //讓鬧鐘發出消息
        alarm.SendAlarm(0);
        coffeeMachine.FinishCoffee();
        alarm.SendAlarm(1);
    }
}

//具體的中介者類
class ConcreteMediator extends Mediator {
    //集合，放入所有的同僚對象
    private HashMap<String, Colleague> colleagueMap;
    private HashMap<String, String> interMap;

    public ConcreteMediator() {
        colleagueMap = new HashMap<String, Colleague>();
        interMap = new HashMap<String, String>();
    }

    @Override
    public void Register(String colleagueName, Colleague colleague) {
        // TODO Auto-generated method stub
        colleagueMap.put(colleagueName, colleague);

        // TODO Auto-generated method stub

        if (colleague instanceof Alarm) {
            interMap.put("Alarm", colleagueName);
        } else if (colleague instanceof CoffeeMachine) {
            interMap.put("CoffeeMachine", colleagueName);
        } else if (colleague instanceof TV) {
            interMap.put("TV", colleagueName);
        } else if (colleague instanceof Curtains) {
            interMap.put("Curtains", colleagueName);
        }

    }

    //具體中介者的核心方法
    //1. 根據得到消息，完成對應任務
    //2. 中介者在這個方法，協調各個具體的同僚對象，完成任務
    @Override
    public void GetMessage(int stateChange, String colleagueName) {
        // TODO Auto-generated method stub

        //處理鬧鐘發出的消息
        if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof Alarm) {
            if (stateChange == 0) {
                ((CoffeeMachine) (colleagueMap.get(interMap
                        .get("CoffeeMachine")))).StartCoffee();
                ((TV) (colleagueMap.get(interMap.get("TV")))).StartTv();
            } else if (stateChange == 1) {
                ((TV) (colleagueMap.get(interMap.get("TV")))).StopTv();
            }

        } else if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof CoffeeMachine) {
            ((Curtains) (colleagueMap.get(interMap.get("Curtains"))))
                    .UpCurtains();

        } else if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof TV) {//如果TV發現消息

        } else if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof Curtains) {
            //如果是以窗簾發出的消息，這裡處理...
        }

    }

    @Override
    public void SendMessage() {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

}

//具體的同僚類
class Alarm extends Colleague {

    //構造器
    public Alarm(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        //在建立Alarm 同僚對象時，将自己放入到ConcreteMediator 對象中[集合]
        mediator.Register(name, this);
    }

    public void SendAlarm(int stateChange) {
        SendMessage(stateChange);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //調用的中介者對象的getMessage
        this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
    }

}

class CoffeeMachine extends Colleague {

    public CoffeeMachine(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        mediator.Register(name, this);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
    }

    public void StartCoffee() {
        System.out.println("It's time to startcoffee!");
    }

    public void FinishCoffee() {

        System.out.println("After 5 minutes!");
        System.out.println("Coffee is ok!");
        SendMessage(0);
    }
}

class Curtains extends Colleague {

    public Curtains(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        mediator.Register(name, this);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
    }

    public void UpCurtains() {
        System.out.println("I am holding Up Curtains!");
    }

}

class TV extends Colleague {

    public TV(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        mediator.Register(name, this);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
    }

    public void StartTv() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("It's time to StartTv!");
    }

    public void StopTv() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("StopTv!");
    }
}

abstract class Mediator {
    //将給中介者對象，加入到集合中
    public abstract void Register(String colleagueName, Colleague colleague);

    //接收消息, 具體的同僚對象發出
    public abstract void GetMessage(int stateChange, String colleagueName);

    public abstract void SendMessage();
}

//同僚抽象類
abstract class Colleague {
    private Mediator mediator;
    public String name;

    public Colleague(Mediator mediator, String name) {

        this.mediator = mediator;
        this.name = name;

    }

    public Mediator GetMediator() {
        return this.mediator;
    }

    public abstract void SendMessage(int stateChange);
}


           

//具體中介者的核心方法
//1. 根據得到消息，完成對應任務
//2. 中介者在這個方法，協調各個具體的同僚對象，完成任務
@Override
public void GetMessage(int stateChange, String colleagueName) {...}      

中介者模式的注意事項和細節

1) 多個類互相耦合，會形成網狀結構, 使用中介者模式将網狀結構分離為星型結構， 進行解耦

2) 減少類間依賴，降低了耦合，符合迪米特原則

3) 中介者承擔了較多的責任，一旦中介者出現了問題，整個系統就會受到影響

4) 如果設計不當，中介者對象本身變得過于複雜，這點在實際使用時，要特别注意