研磨设计模式 之 中介者模式（Mediator）2 ——跟着cc学设计系列

 

10.2  解决方案

10.2.1  中介者模式来解决

用来解决上述问题的一个合理的解决方案就是中介者模式。那么什么是中介者模式呢？

（1）中介者模式定义

 

（2）应用中介者模式来解决的思路

仔细分析上面的问题，根本原因就在于多个对象需要相互交互，从而导致对象之间紧密耦合，这就不利于对象的修改和维护。

中介者模式的解决思路很简单，跟电脑的例子一样，中介者模式通过引入一个中介对象，让其它的对象都只和中介对象交互，而中介对象知道如何和其它所有的对象交互，这样对象之间的交互关系就没有了，从而实现对象之间的解耦。

对于中介对象而言，所有相互交互的对象，被视为同事类，中介对象就是来维护各个同事之间的关系，而所有的同事类都只是和中介对象交互。

每个同事对象，当自己发生变化的时候，不需要知道这会引起其它对象有什么变化，它只需要通知中介者就可以了，然后由中介者去与其它对象交互。这样松散耦合带来的好处是，除了让同事对象之间相互没有关联外，还有利于功能的修改和扩展。

有了中介者过后，所有的交互都封装到中介者对象里面，各个对象就不再需要维护这些关系了。扩展关系的时候也只需要扩展或修改中介者对象就可以了。

10.2.2  模式结构和说明

中介者模式的结构如图10.3所示：

 

图10.3  中介者模式结构示意图

Mediator：

       中介者接口。在里面定义各个同事之间交互需要的方法，可以是公共的通讯方法，比如changed方法，大家都用，也可以是小范围的交互方法。

ConcreteMediator：

       具体中介者实现对象。它需要了解并维护各个同事对象，并负责具体的协调各同事对象的交互关系。

Colleague：

       同事类的定义，通常实现成为抽象类，主要负责约束同事对象的类型，并实现一些具体同事类之间的公共功能，比如：每个具体同事类都应该知道中介者对象，也就是具体同事类都会持有中介者对象，就可以定义到这个类里面。

ConcreteColleague：

具体的同事类，实现自己的业务，在需要与其它同事通讯的时候，就与持有的中介者通信，中介者会负责与其它的同事交互。

10.2.3  中介者模式示例代码

（1）先来看看所有同事的父类的定义

按照前面的描述，所有需要交互的对象，都被视为同事类，这些同事类应该有一个统一的约束。而且所有的同事类都需要和中介者对象交互，换句话说就是所有的同事都应该持有中介者对象。

因此，为了统一约束众多的同事类，并为同事类提供持有中介者对象的公共功能，先来定义一个抽象的同事类，在里面实现持有中介者对象的公共功能。

要提醒一点，下面示例的这个抽象类是没有定义抽象方法的，主要是用来约束所有同事类的类型，示例代码如下：

/**

 * 同事类的抽象父类

 */

public abstract class Colleague {

    /**

     * 持有中介者对象，每一个同事类都知道它的中介者对象

     */

    private Mediator mediator;

    /**

     * 构造方法，传入中介者对象

     * @param mediator 中介者对象

     */

    public Colleague(Mediator mediator) {

       this.mediator = mediator;

    }

    /**

     * 获取当前同事类对应的中介者对象

     * @return 对应的中介者对象

     */

    public Mediator getMediator() {

       return mediator;

    }

}

（2）接下来看看具体的同事类，在示意中它们的实现是差不多的，示例代码如下：

/**

 * 具体的同事类A

 */

public class ConcreteColleagueA extends Colleague {

    public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) {

       super(mediator);

    }

    /**

     * 示意方法，执行某些业务功能

     */

    public void someOperation() {

       //在需要跟其它同事通信的时候，通知中介者对象

       getMediator().changed(this);

    }

}

       同事类B的实现，示例代码如下：

/**

 * 具体的同事类B

 */

public class ConcreteColleagueB extends Colleague {

    public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) {

       super(mediator);

    }

    /**

     * 示意方法，执行某些业务功能

     */

    public void someOperation() {

       //在需要跟其它同事通信的时候，通知中介者对象

       getMediator().changed(this);

    }

}

（3）接下来看看中介者的定义，示例代码如下：

/**

 * 中介者，定义各个同事对象通信的接口

 */

public interface Mediator {

    /**

     * 同事对象在自身改变的时候来通知中介者的方法，

     * 让中介者去负责相应的与其它同事对象的交互

     * @param colleague 同事对象自身，好让中介者对象通过对象实例

     *                     去获取同事对象的状态

     */

    public void changed(Colleague colleague);

}

（4）接下来看看具体的中介者实现，示例代码如下：

/**

 * 具体的中介者实现

 */

public class ConcreteMediator implements Mediator {

    /**

     * 持有并维护同事A

     */

    private ConcreteColleagueA colleagueA;

    /**

     * 持有并维护同事B

     */

    private ConcreteColleagueB colleagueB;

 

    /**

     * 设置中介者需要了解并维护的同事A对象

     * @param colleague 同事A对象

     */

    public void setConcreteColleagueA(

ConcreteColleagueA colleague) {

       colleagueA = colleague;

    }

    /**

     * 设置中介者需要了解并维护的同事B对象

     * @param colleague 同事B对象

     */

    public void setConcreteColleagueB(

ConcreteColleagueB colleague) {

       colleagueB = colleague;

    }  

 

    public void changed(Colleague colleague) {

       //某个同事类发生了变化，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行为

    }

}

10.2.4  使用中介者模式来实现示例

要使用中介者模式来实现示例，那就要区分出同事对象和中介者对象。很明显，主板是作为中介者，而光驱、CPU、声卡、显卡等配件，都是作为同事对象。

根据中介者模式的知识，设计出示例的程序结构如图10.4所示：

 

图10.4  使用中介者模式实现示例的结构示意图

还是来看看代码实现，会更清楚。

（1）先来看看所有同事的抽象父类的定义，跟标准的实现是差不多的，示例代码如下：

public abstract class Colleague {

    private Mediator mediator;

    public Colleague(Mediator mediator) {

       this.mediator = mediator;

    }

    public Mediator getMediator() {

       return mediator;

    }

}

（2）定义众多的同事

定义好了同事的抽象父类，接下来就应该具体的实现这些同事类了，按照顺序一个一个来，先看看光驱类吧，示例代码如下：

/**

 * 光驱类，一个同事类

 */

public class CDDriver extends Colleague{

    public CDDriver(Mediator mediator) {

       super(mediator);

    }

    /**

     * 光驱读取出来的数据

     */

    private String data = "";

    /**

     * 获取光驱读取出来的数据

     * @return 光驱读取出来的数据

     */

    public String getData(){

       return this.data;

    }

    /**

     * 读取光盘

     */

    public void readCD(){

       //逗号前是视频显示的数据，逗号后是声音

       this.data = "设计模式,值得好好研究";

       //通知主板，自己的状态发生了改变

       this.getMediator().changed(this);

    }

}

接下来该看看CPU类了，示例代码如下：

/**

 * CPU类，一个同事类

 */

public class CPU extends Colleague{

    public CPU(Mediator mediator) {

       super(mediator);

    }

    /**

     * 分解出来的视频数据

     */

    private String videoData = "";

    /**

     * 分解出来的声音数据

     */

    private String soundData = "";

    /**

     * 获取分解出来的视频数据

     * @return 分解出来的视频数据

     */

    public String getVideoData() {

       return videoData;

    }

    /**

     * 获取分解出来的声音数据

     * @return 分解出来的声音数据

     */

    public String getSoundData() {

       return soundData;

    }

    /**

     * 处理数据，把数据分成音频和视频的数据

     * @param data 被处理的数据

     */

    public void executeData(String data){

       //把数据分解开，前面的是视频数据，后面的是音频数据

       String [] ss = data.split(",");

       this.videoData = ss[0];

       this.soundData = ss[1];

       //通知主板，CPU的工作完成

       this.getMediator().changed(this);

    }

}

该来看看显示的同事类了，显卡类的示例代码如下：

/**

 * 显卡类，一个同事类

 */

public class VideoCard extends Colleague{

    public VideoCard(Mediator mediator) {

       super(mediator);

    }

    /**

     * 显示视频数据

     * @param data 被显示的数据

     */

    public void showData(String data){

       System.out.println("您正观看的是："+data);

    }

}

同样的，看看声卡的处理类，示例代码如下：

/**

 * 声卡类，一个同事类

 */

public class SoundCard extends Colleague{

    public SoundCard(Mediator mediator) {

       super(mediator);

    }

    /**

     * 按照声频数据发出声音

     * @param data 发出声音的数据

     */

    public void soundData(String data){

       System.out.println("画外音："+data);

    }

}

（3）定义中介者接口

由于所有的同事对象都要和中介者交互，来定义出中介者的接口，功能不多，提供一个让同事对象在自身改变的时候来通知中介者的方法，示例代码如下：

/**

 * 中介者对象的接口

 */

public interface Mediator {

    /**

     * 同事对象在自身改变的时候来通知中介者的方法，

     * 让中介者去负责相应的与其它同事对象的交互

     * @param colleague 同事对象自身，好让中介者对象通过对象实例

     *                  去获取同事对象的状态

     */

    public void changed(Colleague colleague);

}

（4）实现中介者对象

中介者的功能就稍微多一点，它需要处理所有的同事对象之间的交互，好在我们要示例的东西并不麻烦，仅有两个功能处理而已，示例代码如下：

/**

 * 主板类，实现中介者接口

 */

public class MotherBoard implements Mediator{

    /**

     * 需要知道要交互的同事类——光驱类

     */

    private CDDriver cdDriver = null;

    /**

     * 需要知道要交互的同事类——CPU类

     */

    private CPU cpu = null;

    /**

     * 需要知道要交互的同事类——显卡类

     */

    private VideoCard videoCard = null;

    /**

     * 需要知道要交互的同事类——声卡类

     */

    private SoundCard soundCard = null;

 

    public void setCdDriver(CDDriver cdDriver) {

       this.cdDriver = cdDriver;

    }

    public void setCpu(CPU cpu) {

       this.cpu = cpu;

    }

    public void setVideoCard(VideoCard videoCard) {

       this.videoCard = videoCard;

    }

    public void setSoundCard(SoundCard soundCard) {

       this.soundCard = soundCard;

    }

    public void changed(Colleague colleague) {

       if(colleague == cdDriver){

           //表示光驱读取数据了

           this.opeCDDriverReadData((CDDriver)colleague);

       }else if(colleague == cpu){

           //表示CPU处理完了

           this.opeCPU((CPU)colleague);

       }

    }

    /**

     * 处理光驱读取数据过后与其它对象的交互

     * @param cd 光驱同事对象

     */

    private void opeCDDriverReadData(CDDriver cd){

       //1：先获取光驱读取的数据

       String data = cd.getData();

       //2：把这些数据传递给CPU进行处理

       this.cpu.executeData(data);

    }

    /**

     * 处理CPU处理完数据后与其它对象的交互

     * @param cpu CPU同事类

     */

    private void opeCPU(CPU cpu){

       //1：先获取CPU处理过后的数据

       String videoData = cpu.getVideoData();

       String soundData = cpu.getSoundData();

       //2：把这些数据传递给显卡和声卡展示出来

       this.videoCard.showData(videoData);

       this.soundCard.soundData(soundData);

    }

}

（5）看个电影享受一下

       定义完了同事类，也实现处理了它们交互的中介者对象，该来写个客户端使用它们，来看个电影，好好享受一下。写个客户端测试一下，看看效果，示例代码如下：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

       //1：创建中介者——主板对象

       MotherBoard mediator = new MotherBoard();

       //2：创建同事类

       CDDriver cd = new CDDriver(mediator);

       CPU cpu = new CPU(mediator);

       VideoCard vc = new VideoCard(mediator);

       SoundCard sc = new SoundCard(mediator);

 

       //3：让中介者知道所有的同事

       mediator.setCdDriver(cd);

       mediator.setCpu(cpu);

       mediator.setVideoCard(vc);

       mediator.setSoundCard(sc);

 

       //4：开始看电影，把光盘放入光驱，光驱开始读盘

       cd.readCD();

    }

}

测试结果如下：

您正观看的是：设计模式

画外音：值得好好研究

如同上面的示例，对于光驱对象、CPU对象、显卡对象和声卡对象，需要相互交互，虽然只是简单演示，但是也能看出来，它们的交互是比较麻烦的，于是定义一个中介者对象——主板对象，来维护它们之间的交互关系，从而使得这些对象松散耦合。

如果这个时候需要修改它们的交互关系，直接到中介者里面修改就好了，也就是说它们的关系已经独立封装到中介者对象里面了，可以独立的改变它们之间的交互关系，而不用去修改这些同事对象。

 

未完待续