Java设计模式之中介者模式(UML类图分析+代码详解)

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本文将介绍java设计模式之中介者模式

案例引入

智能家庭项目

1) 智能家庭包括各种设备，闹钟、咖啡机、电视机、窗帘 等

2) 主人要看电视时，各个设备可以协同工作，自动完成看电视的准备工作，比如流 程为：闹铃响起->咖啡机开始做咖啡->窗帘自动落下->电视机开始播放

传统方案解决智能家庭管理问题

传统的设计方案(类图)

 传统的方式的问题分析

1) 当各电器对象有多种状态改变时，相互之间的调用关系会比较复杂

2) 各个电器对象彼此联系，你中有我，我中有你，不利于松耦合.

3) 各个电器对象之间所传递的消息(参数)，容易混乱

4) 当系统增加一个新的电器对象时，或者执行流程改变时，代码的可维护性、扩展性 都不理想

中介者模式基本介绍

1) 中介者模式（Mediator Pattern），用一个中介对象来封装一系列的对象交互。 中介者使各个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

2) 中介者模式属于行为型模式，使代码易于维护

3) 比如MVC模式，C（Controller控制器）是M（Model模型）和V（View视图）的中介者，在前后端交互时起到了中间人的作用

中介者模式的原理类图

中介者模式应用实例-智能家庭管理

1) 完成前面的智能家庭的项目，使用中介者模式 2) 思路分析和图解(类图) 3) 代码实现

package mediator;/* <---这是包名
-*- coding:utf-8 -*-
作者：bob-coding
日期：2022年10月22日16:55
敲码百遍，其意多见！！冲冲冲！！！*/

import java.util.HashMap;

public class Mediator01{
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个中介者对象
        Mediator mediator = new ConcreteMediator();

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

        //创建了CoffeeMachine 对象，并  且加入到  ConcreteMediator 对象的HashMap
        CoffeeMachine coffeeMachine = new CoffeeMachine(mediator,
                "coffeeMachine");

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

        //让闹钟发出消息
        alarm.SendAlarm(0);
        coffeeMachine.FinishCoffee();
        alarm.SendAlarm(1);
    }
}

//具体的中介者类
class ConcreteMediator extends Mediator {
    //集合，放入所有的同事对象
    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);
        }

    }

    //具体中介者的核心方法
    //1. 根据得到消息，完成对应任务
    //2. 中介者在这个方法，协调各个具体的同事对象，完成任务
    @Override
    public void GetMessage(int stateChange, String colleagueName) {
        // TODO Auto-generated method stub

        //处理闹钟发出的消息
        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发现消息

        } else if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof Curtains) {
            //如果是以窗帘发出的消息，这里处理...
        }

    }

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

    }

}

//具体的同事类
class Alarm extends Colleague {

    //构造器
    public Alarm(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        //在创建Alarm 同事对象时，将自己放入到ConcreteMediator 对象中[集合]
        mediator.Register(name, this);
    }

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

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //调用的中介者对象的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 {
    //将给中介者对象，加入到集合中
    public abstract void Register(String colleagueName, Colleague colleague);

    //接收消息, 具体的同事对象发出
    public abstract void GetMessage(int stateChange, String colleagueName);

    public abstract void SendMessage();
}

//同事抽象类
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);
}


           

//具体中介者的核心方法
//1. 根据得到消息，完成对应任务
//2. 中介者在这个方法，协调各个具体的同事对象，完成任务
@Override
public void GetMessage(int stateChange, String colleagueName) {...}      

中介者模式的注意事项和细节

1) 多个类相互耦合，会形成网状结构, 使用中介者模式将网状结构分离为星型结构， 进行解耦

2) 减少类间依赖，降低了耦合，符合迪米特原则

3) 中介者承担了较多的责任，一旦中介者出现了问题，整个系统就会受到影响

4) 如果设计不当，中介者对象本身变得过于复杂，这点在实际使用时，要特别注意