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设计模式-调停者模式

　　调停者模式是对象的行为模式。调停者模式包装了一系列对象相互作用的方式，使得这些对象不必相互明显引用。从而便它们可以较松散地耦合。当这些对象中的某些对象之间的相互作用发生改变时，不会立即影响到其它的一些对象之间的相互作用。从而保证这些相互作用可以彼此独立地变化。 (学习)

　　为什么需要调停者

　　如下图所示，这个示意图中有大量的对象，这些对既会影响别的对象，又会被别的对象所影响，因此常常叫做同事(Colleague)对象。这些同事对象通过彼此的相互作用形成系统的行为。从图中可以看出，几乎每一个对象都需要与其它对象发生相互作用，而这种相互作用表现为一个对象与另一个对象的直接耦合。这就是过度耦合的系统。

　　通过引入调停者对象(Mediator)，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，同事对象不再通过直接的联系与另一个对象发生相互作用；相反的，它通过调停者对象与另一个对象发生相互作用。调停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造成大量的修改工作。

　　一个好的面向对象的设计可以使对象之间增加协作性(Collaboration)，减少耦合度(Couping)。一个深思熟虑的设计会把一个系统分解为一群相互协作的同事对象，然后给每一个同事对象以独特的责任，恰当的配置它们之间的协作关系，使它们可以在一起工作。

如果没有主板  

　　大家都知道，电脑里面各个配件之间的交互，主要是通过主板来完成的。如果电脑里面没有了主板，那么各个配件之间就必顺自行相互交互，以互相传送数据。而且由于各个配件的接口不同，相互之间交互时，还必顺把数据接口进行转换才能配对得上。

　　所幸是有了主板，各个配件的交互完全通过主板来完成，每个配件都只需要和主板交互，而主板知道如何跟所有的配件打交道，这样就简单多了。

调停者模式的结构

　　调停者模式的示意性类图如下所示：

　　　　　　　　　　　　　　　　    

调停者模式包含以下角色：

  • 抽象调停者(Mediator)角色：

　　定义出同事对象到调停者对象的接口，其中主要方法是一个（或多个）事件方法。

  • 具体调停者(ConcreteMediator)角色：

　　实现了抽象调停者所声明的事件方法。具体调停者知晓所有的具体同事类，并负责具体的协调各同事对象的交互关系。

  • 抽象同事(Colleague)类角色：

　　定义出调停者到同事对象的接品。同事对象只知道调停者而不知道其余的同事对象。

  • 具体同事(ConcreteColleague)类角色：

　　所有的具体同事类均从抽象同事类继承而来，实现自已的业务，在需要与其它同事通信的时候，就与持有的调停者通信，调停者会负责与其他的同事交互。

源代码

package Mediator

/**
 * 抽象调停者类
 * */
interface Mediator {
    /**
     * 同事对象在自身改变的时候来通知调停者方法
     * 让调停者去负责相应的与其他同事对象的交互
     * */
    fun changed(colleague: Colleague)
}      
package Mediator

/**
 * 抽象同事类
 * */
abstract class Colleague constructor(mediator: Mediator) {
    
    //持有一个调停者对象
    private var mediator: Mediator? = null

    init {
        this.mediator = mediator
    }

    /**
     * 获取当前同事类对应的调停者对象
     * */
    fun getMediator(): Mediator? {
        return this.mediator
    }
}      
package Mediator

/**
 * 具体调停者类
 * */
class ConcreteMediator : Mediator {

    //持有并维护同事A
    var concreteColleagueA: ConcreteColleagueA? = null
    //持有并维护同事B
    var concreteColleagueB: ConcreteColleagueB? = null

    override fun changed(colleague: Colleague) {
        /**
         * 某一同事类发生了变化，通常需要与其它同事交互，
         * 具体协调相应的同事对象来实现协作的行为。
         * */
    }
}      
package Mediator

/**
 * 具体同事类
 * */
class ConcreteColleagueA constructor(mediator: Mediator) : Colleague(mediator) {
    /**
     * 示意方法，执行某些操作
     * */
    fun opreation(){
        //在需要跟其它同事通信的时候，通适调停者对象
        getMediator()?.changed(this)
    }
}      
package Mediator

class ConcreteColleagueB constructor(mediator: Mediator) : Colleague(mediator) {
    /**
     * 示意方法，执行某些操作
     * */
    fun opreation(){
        //在需要跟其它同事通信的时候，通适调停者对象
        getMediator()?.changed(this)
    }
}

使用电脑来看电影

　　在日常生活中，我们经常使用电脑来看电影，把这个过程描述出来，简化后假定会有如下的交互过程：

  1. 首先是光驱要读取光盘上的数据，然后告诉主板，它的状态改变了。
  2. 主板去得到光驱的数据，把这些数据交给cpu进行分析处理。
  3. cpu处理完后，把数据分成了视频数据和音频数据，通知主板，它处理完了。
  4. 主板去得到cpu处理过后的数据，分别把数据交给显卡和声卡，去显示视频和发出声音。

　　要使用调停者模式来实现示例，那就要区分出同事对象和调停者对象。很明显，主板是调停者，而光驱、声卡、cpu、显示等配件，都是作为同事对象。

源代码 

package Mediator.example

/**
 * 抽象同事类
 * */
abstract class Colleague constructor(mediator: Mediator) {
    
    //持有一个调停者对象,当前同事类对应的调停者对象
    var mediator: Mediator? = null
    
    init {
        this.mediator = mediator
    }
}      
package Mediator.example

/**
 * 同事类-光驱
 * */
class CDDriver constructor(mediator: Mediator) : Colleague(mediator) {

    //光驱读取出来的数据
    var data = ""

    /**
     * 读取光盘
     * */
    fun readCD() {
        //逗号前是视频显示的数据，逗号后是声音
        data = "火影, kaka西"
        //通知主板自已的状态发生了改变
        mediator?.changed(this)
    }
}      
package Mediator.example

/**
 * 同事类-cpu
 * */
class CPU constructor(mediator: Mediator) : Colleague(mediator) {

    //解释出来的视频数据
    var videaData = ""
    //解释出来的声音数据
    var soundData = ""

    /**
     * 处理数据，把数据分成视频和声音数据
     * */
    fun executeData(data: String) {
        val list = data.split(",")
        videaData = list[0]
        soundData = list[1]
        //通知主板，cpu完成工作
        mediator?.changed(this)
    }
}      
package Mediator.example

/**
 * 同事类-显卡
 * */
class VideoCard constructor(mediator: Mediator) : Colleague(mediator) {
    /**
     * 显示视频数据
     * */
    fun showData(data: String) {
        println("you are watching: $data")
    }
}      
package Mediator.example

/**
 * 同事类-声卡
 * */
class SoundCard constructor(mediator: Mediator) : Colleague(mediator) {
    /**
     * 按照视频数据发出声音
     * */
    fun soundData(data: String) {
        println("sound in video is: $data")
    }
}      
package Mediator.example

/**
 * 抽象调停者类
 * */
interface Mediator {
    /**
     * 同事对象在自身改变的时候来通知调停者方法，
     * 让调停者去负责相应的与其他同事对象的交互
     * */
    fun changed(colleague: Colleague)
}      
package Mediator.example

/**
 * 具体调停者类，这里是主板
 * */
class MainBoard : Mediator {

    //需要知道要交互的同事类:光驱类
    var cdDriver: CDDriver? = null
    //需要知道要交互的同事类:CPU类
    var cpu: CPU? = null
    //需要知道要交互的同事类:显卡类
    var videoCard: VideoCard? = null
    //需要知道要交互的同事类:声卡类
    var soundCard: SoundCard? = null

    /**
     * 处理光驱读取数据以后，与其他对象的交互
     * */
    fun opeCDDriverReadData(cd: CDDriver) {
        //先获取光驱读取的数据
        val data = cd.data
        //把数据交给cpu处理
        cpu?.executeData(data)
    }

    /**
     * 处理cpu处理数据后与其他对象的交互
     * */
    fun opeCPU(cpu: CPU) {
        //先获取cpu处理后的数据
        val videoData = cpu.videaData
        val soundData = cpu.soundData
        //把这些数据传递给显卡和声卡
        videoCard?.showData(videoData)
        soundCard?.soundData(soundData)
    }

    override fun changed(colleague: Colleague) {
        if (colleague is CDDriver) {
            //表示光驱读取了数据
            opeCDDriverReadData(colleague)
        } else if (colleague is CPU) {
            //表示cpu处理了数据
            opeCPU(colleague)
        }
    }
}

代码运行

//创建调停者-主板
val mainBoard = MainBoard()
//创建同事类
val cdDriver = CDDriver(mainBoard)
val cpu = CPU(mainBoard)
val videoCard = VideoCard(mainBoard)
val soundCard = SoundCard(mainBoard)
//让调停者知道所有同事
mainBoard.cdDriver = cdDriver
mainBoard.cpu = cpu
mainBoard.videoCard = videoCard
mainBoard.soundCard = soundCard
//开始看电影，把光盘放入光驱
cdDriver.readCD()

 运行结果

you are watching: 火影
sound in video is:  kaka西

 调停者模式的优化点

  • 松散耦合

　　调停者模式通过把多个同事对象之间的交互封装到调停者对象里面，从而使得同事对象之间松散耦合，基本上可以做到互补依赖。这样一来，同事对象就可以独立地变化和复用，而不再像以前那样“牵一处而动全身”了。

  • 集中控制交互

　　多个同事对象的交互，被封装在调停者对象里面集中管理，使得这些交互行为发生变化的时候，只需要修改调停者对象就可以了，当然如果是已经做好的系统，那么就扩展调停者对象，而各个同事类不需要做修改。

  • 多对多变成一对多

　　没有使用调停者模式的时候，同事对象之间的关系通常是多对多的，引入调停者对象以后，调停者对象和同事对象的关系通常变成双向的一对多，这会让对象的关系更容易理解和实现。

调停者模式的缺点 

　　调停者模式的一个潜在缺点是，过度集中化。如果同事对象的交互非常多，而且比较复杂，当这些复杂性全部集中到调停者的时候，会导致调停者对象变得十分复杂，而且难于管理和维护。

设计模式 Design Patterns
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