《Java设计模式》之调停者模式(Mediator)

　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。从而使它们能够较松散地耦合。当这些对象中的某些对象之间的相互作用发生改变时，不会马上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能够彼此独立地变化。

为什么须要调停者

　　例如以下图所看到的。这个示意图中有大量的对象，这些对象既会影响别的对象，又会被别的对象所影响，因此经常叫做同事(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。从图中能够看出。差点儿每个对象都须要与其它的对象发生相互作用。而这样的相互作用表现为一个对象与还有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)，能够将系统的网状结构变成以中介者为中心的星形结构。例如以下图所看到的。在这个星形结构中。同事对象不再通过直接的联系与还有一个对象发生相互作用；相反的。它通过调停者对象与还有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。系统的结构不会由于新对象的引入造成大量的改动工作。

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　一个好的面向对象的设计能够使对象之间添加协作性(Collaboration)，降低耦合度(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。使它们能够在一起工作。

假设没有主板

　　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毕的。假设电脑里面没有了主板。那么各个配件之间就必须自行相互交互，以互相传送数据。并且因为各个配件的接口不同，相互之间交互时，还必须把数据接口进行转换才干匹配上。

　　所幸是有了主板，各个配件的交互全然通过主板来完毕，每一个配件都仅仅须要和主板交互。而主板知道怎样跟全部的配件打交道。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例如以下所看到的：

　　调停者模式包含下面角色：

　　●　　抽象调停者(Mediator)角色：定义出同事对象到调停者对象的接口。当中主要方法是一个（或多个）事件方法。

　　●　　详细调停者(ConcreteMediator)角色：实现了抽象调停者所声明的事件方法。

详细调停者知晓全部的详细同事类，并负责详细的协调各同事对象的交互关系。

　　●　　抽象同事类(Colleague)角色：定义出调停者到同事对象的接口。

同事对象仅仅知道调停者而不知道其余的同事对象。

　　●　　详细同事类(ConcreteColleague)角色：全部的详细同事类均从抽象同事类继承而来。

实现自己的业务，在须要与其它同事通信的时候，就与持有的调停者通信，调停者会负责与其它的同事交互。

　　源码

　　抽象调停者类

public interface Mediator {
    /**
     * 同事对象在自身改变的时候来通知调停者方法
     * 让调停者去负责对应的与其它同事对象的交互
     */
    public void changed(Colleague c);
}

　　详细调停者类

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;    

    public void setColleagueA(ConcreteColleagueA colleagueA) {
        this.colleagueA = colleagueA;
    }

    public void setColleagueB(ConcreteColleagueB colleagueB) {
        this.colleagueB = colleagueB;
    }

    @Override
    public void changed(Colleague c) {
        /**
         * 某一个同事类发生了变化。通常须要与其它同事交互
         * 详细协调相应的同事对象来实现协作行为
         */
    }

}

　　抽象同事类

public abstract class Colleague {
    //持有一个调停者对象
    private Mediator mediator;
    /**
     * 构造函数
     */
    public Colleague(Mediator mediator){
        this.mediator = mediator;
    }
    /**
     * 获取当前同事类相应的调停者对象
     */
    public Mediator getMediator() {
        return mediator;
    }

}

　　详细同事类

public class ConcreteColleagueA extends Colleague {

    public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 示意方法，运行某些操作
     */
    public void operation(){
        //在须要跟其它同事通信的时候，通知调停者对象
        getMediator().changed(this);
    }
}

使用电脑来看电影

　　在日常生活中，我们常常使用电脑来看电影，把这个过程描写叙述出来，简化后假定会有例如以下的交互过程：

　　（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。去显示出视频和发出声音。

　　要使用调停者模式来实现演示样例。那就要区分出同事对象和调停者对象。非常明显。主板是调停者，而光驱、声卡、CPU、显卡等配件，都是作为同事对象。

　　

　　源码

　　抽象同事类

public abstract class Colleague {
    //持有一个调停者对象
    private Mediator mediator;
    /**
     * 构造函数
     */
    public Colleague(Mediator mediator){
        this.mediator = mediator;
    }
    /**
     * 获取当前同事类相应的调停者对象
     */
    public Mediator getMediator() {
        return mediator;
    }
}

　　同事类——光驱

public class CDDriver extends Colleague{
    //光驱读取出来的数据
    private String data = "";
    /**
     * 构造函数
     */
    public CDDriver(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 获取光盘读取出来的数据
     */
    public String getData() {
        return 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 = "One Piece,海贼王我当定了";
        //通知主板。自己的状态发生了改变
        getMediator().changed(this);
    }
}

　　同事类——CPU

public class CPU extends Colleague {
    //分解出来的视频数据
    private String videoData = "";
    //分解出来的声音数据
    private String soundData = "";
    /**
     * 构造函数
     */
    public CPU(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 获取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
     */
    public String getSoundData() {
        return soundData;
    }
    /**
     * 处理数据，把数据分成音频和视频的数据
     */
    public void executeData(String data){
        //把数据分解开，前面是视频数据，后面是音频数据
        String[] array = data.split(",");
        this.videoData = array[0];
        this.soundData = array[1];
        //通知主板。CPU完毕工作
        getMediator().changed(this);
    }

}

　　同事类——显卡

public class VideoCard extends Colleague {
    /**
     * 构造函数
     */
    public VideoCard(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 显示视频数据
     */
    public void showData(String data){
        System.out.println("您正在观看的是：" + data);
    }
}

　　同事类——声卡

public class SoundCard extends Colleague {
    /**
     * 构造函数
     */
    public SoundCard(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 依照声频数据发出声音
     */
    public void soundData(String data){
        System.out.println("画外音：" + data);
    }
}

　　抽象调停者类

public interface Mediator {
    /**
     * 同事对象在自身改变的时候来通知调停者方法
     * 让调停者去负责对应的与其它同事对象的交互
     */
    public void changed(Colleague c);
}

　　详细调停者类

public class MainBoard implements Mediator {
    //须要知道要交互的同事类——光驱类
    private CDDriver cdDriver = null;
    //须要知道要交互的同事类——CPU类
    private CPU cpu = null;
    //须要知道要交互的同事类——显卡类
    private VideoCard videoCard = null;
    //须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;
    }

    @Override
    public void changed(Colleague c) {
        if(c instanceof CDDriver){
            //表示光驱读取数据了
            this.opeCDDriverReadData((CDDriver)c);
        }else if(c instanceof CPU){
            this.opeCPU((CPU)c);
        }
    }
    /**
     * 处理光驱读取数据以后与其它对象的交互
     */
    private void opeCDDriverReadData(CDDriver cd){
        //先获取光驱读取的数据
        String data = cd.getData();
        //把这些数据传递给CPU进行处理
        cpu.executeData(data);
    }
    /**
     * 处理CPU处理完数据后与其它对象的交互
     */
    private void opeCPU(CPU cpu){
        //先获取CPU处理后的数据
        String videoData = cpu.getVideoData();
        String soundData = cpu.getSoundData();
        //把这些数据传递给显卡和声卡展示出来
        videoCard.showData(videoData);
        soundCard.soundData(soundData);
    }
}

　　client类

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建调停者——主板
        MainBoard mediator = new MainBoard();
        //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);
        //让调停者知道全部同事
        mediator.setCdDriver(cd);
        mediator.setCpu(cpu);
        mediator.setVideoCard(vc);
        mediator.setSoundCard(sc);
        //開始看电影。把光盘放入光驱。光驱開始读盘
        cd.readCD();

    }

}

　　执行结果例如以下：

既然对调停者有了一个初步的认识， 那么以下来看看调停者模式(Mediator)的概念！

调停者模式(Mediator) 属于对象的行为模式。

1. 定义

     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作用。

从而使他们能够松散偶合。当某些对象之间的作用发生改变时，不会马上影响其它的一些对象之间的作用。

保证这些作用能够彼此独立的变化。

调停者模式将多对多的相互作用转化为一对多的相互作用。调停者模式将对象的行为和协作抽象化。把对象在小尺度的行为上与其它对象的相互作用分开处理。

2. 使用的原因

      当对象之间的交互操作非常多,且每一个对象的行为操作都依赖彼此时,为防止在改动一个对象的行为时,同一时候涉及到改动非常多其它对象的行为,可採用调停者模式,来解决紧耦合问题.

     该模式将对象之间的多对多关系变成一对多关系,调停者对象将系统从网状结构变成以调停者为中心的星形结构,达到减少系统的复杂性,提高可扩展性的作用.

3. 适用的情况举例

    eg1. WTO组织：它是一个协调组织,它将各贸易区自行进行的相互协调的强耦合变成了松散合;

    eg2. 4个MM打麻将。相互之间谁应该给谁多少钱算不清楚了，某人担任调停者。各MM依照各自的筹码数算钱，赚了钱的从调停者这里拿。赔了钱的也付给调停者；

    eg3. 租赁中介：非常多人有出租房子的需求，也有不少人须要租房，租赁中介在当中担任了调停者的角色。  疏通了两者之间的复杂关系。也方便了两者。     

4. 类图结构及说明

  1）示意性类图例如以下所看到的：

     

   2）类说明

    i）Mediator：抽象调停者角色,它定义出同事对象到调停者对象得接口,这个角色一般由Java抽象类实现

    ii）ConcreteMediator：详细调停者模式,从抽象调停者继承,实现了超类所声明的事件方法,它从详细同事对象接收消息,向详细同事对象发出命令.

    iii）Colleague：抽象同事类角色,它定义了调停者同事对象的接口,它仅仅知道调停者而不知道其余同事对象.

    iv）colleague1、colleague2：详细同事类角色,从抽象同事类继承而来,每一个详细同事类都知道本身在小范围内的行为,而不知道它在大范围内的目的.

5. 使用举例

    1）需求

    有次去佛山开发一个项目时，我们项目组要去现场开发，开发时间为一个月，PM打算到附近租个房子，但因对佛山不熟悉，并且由于仅仅租一个月，非常多房东都不愿意租，所以找个合适的房子真是难上加难。

 2）分析

    非常多的房东须要出租自己的房子。而有非常多的房客须要租房子。房屋需求和供给之间存在着错综复杂的关系，为解决这样的错综复杂的关系。我们考虑运用弄个“中介者”出来，这样房东和房客都仅仅须要跟这个中介打交道，方便了两者，嘻嘻。当时我们找了个房屋租赁中介。在短期内以2800元的价格租了个套间。当然还付出了不少的中介费：）

    3）代码參考实现

        i）抽象同事类

     

public abstract class Colleague {

    privat Mediator mediator;



    /**

     * 构造函数

     */

    public Colleague(Mediator mediator) {

        this.mediator = mediator;

    }



    /**

     * 获得调停者对象

     */

        public Mediator getMediator() {

        return mediator;

    }



        /**

     * 详细行为，由子类实现

     */

    public abstract void action();

}

ii) 详细同事类

         a) 房东类

public class Landlord extends Colleague {

    public Landlord(Mediator mediator) {

        super(mediator);

    }



    /**

     * 房东详细的行为方法,比如,将房间资料交给中介等

     */

    public void action() {

        System.out.println("进行将房间资料交给中介等操作,



省略");

    }

}

b) 房客

public class Lodger extends Colleague {

    public Lodger(Mediator mediator) {

        super(mediator);

    }



    /**

     * 房客详细的行为方法,比如,将租房需求交给中介等

     */

    public void action {

        System.out.println("进行将租房需求交给中介等操作,



省略");

    }

}

iii）抽象调停者角色

public abstract class Mediator {

    public abstract void colleagueChanged(Colleague 



colleage);

}

iv）详细调停者角色

public class ConcreteMediator extends Mediator {

    private Landlord landlord;

    private Lodger lodger;



    public void colleagueChanged(Colleague colleague) {

        landlord.action();

        lodger.action();

    }



    /**

     * 工厂方法,创建同事对象

     */

    public void createConcreteMediator() {

        landlord = new Landlord(this);

        lodger = new Lodger(this);

    }



    //省略房东与房客的getter方法

}

调停者模式的长处

　　●　　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。基本上能够做到互补依赖。这样一来，同事对象就能够独立地变化和复用。而不再像曾经那样“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，仅仅须要改动调停者对象就能够了，当然假设是已经做好的系统，那么就扩展调停者对象，而各个同事类不须要做改动。

　　●　　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一般是多对多的，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easy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。

假设同事对象的交互许多。并且比較复杂，当这些复杂性所有集中到调停者的时候，会导致调停者对象变得十分复杂。并且难于管理和维护。

本文借鉴：http://www.jb51.net/article/63256.htm

http://www.blogjava.net/amigoxie/archive/2007/04/14/110621.html