設計模式之中介者模式詳解

定義：用一個中介者對象封裝一系列的對象交互，中介者使各對象不需要顯示地相互作用，從而使耦合松散，而且可以獨立地改變它們之間的交互。

類型：行為類模式

類圖：

中介者模式的結構

中介者模式又稱為調停者模式，從類圖中看，共分為3部分：

• 抽象中介者：定義好同事類對象到中介者對象的接口，用於各個同事類之間的通信。一般包括一個或幾個抽象的事件方法，並由子類去實現。
• 中介者實現類：從抽象中介者繼承而來，實現抽象中介者中定義的事件方法。從一個同事類接收消息，然後通過消息影響其他同時類。
• 同事類：如果一個對象會影響其他的對象，同時也會被其他對象影響，那麼這兩個對象稱為同事類。在類圖中，同事類只有一個，這其實是現實的省略，在實際應用中，同事類一般由多個組成，他們之間相互影響，相互依賴。同事類越多，關系越復雜。並且，同事類也可以表現為繼承了同一個抽象類的一組實現組成。在中介者模式中，同事類之間必須通過中介者才能進行消息傳遞。

為什麼要使用中介者模式

一般來說，同事類之間的關系是比較復雜的，多個同事類之間互相關聯時，他們之間的關系會呈現為復雜的網狀結構，這是一種過度耦合的架構，即不利於類的復用，也不穩定。例如在下圖中，有六個同事類對象，假如對象1發生變化，那麼將會有4個對象受到影響。如果對象2發生變化，那麼將會有5個對象受到影響。也就是說，同事類之間直接關聯的設計是不好的。

如果引入中介者模式，那麼同事類之間的關系將變為星型結構，從圖中可以看到，任何一個類的變動，只會影響的類本身，以及中介者，這樣就減小了系統的耦合。一個好的設計，必定不會把所有的對象關系處理邏輯封裝在本類中，而是使用一個專門的類來管理那些不屬於自己的行為。

我們使用一個例子來說明一下什麼是同事類：有兩個類A和B，類中各有一個數字，並且要保證類B中的數字永遠是類A中數字的100倍。也就是說，當修改類A的數時，將這個數字乘以100賦給類B，而修改類B時，要將數除以100賦給類A。類A類B互相影響，就稱為同事類。代碼如下：

abstract class AbstractColleague {
	protected int number;

	public int getNumber() {
		return number;
	}

	public void setNumber(int number){
		this.number = number;
	}
	//抽象方法，修改數字時同時修改關聯對象
	public abstract void setNumber(int number, AbstractColleague coll);
}

class ColleagueA extends AbstractColleague{
	public void setNumber(int number, AbstractColleague coll) {
		this.number = number;
		coll.setNumber(number*100);
	}
}

class ColleagueB extends AbstractColleague{

	public void setNumber(int number, AbstractColleague coll) {
		this.number = number;
		coll.setNumber(number/100);
	}
}

public class Client {
	public static void main(String[] args){

		AbstractColleague collA = new ColleagueA();
		AbstractColleague collB = new ColleagueB();

		System.out.println("==========設置A影響B==========");
		collA.setNumber(1288, collB);
		System.out.println("collA的number值："+collA.getNumber());
		System.out.println("collB的number值："+collB.getNumber());

		System.out.println("==========設置B影響A==========");
		collB.setNumber(87635, collA);
		System.out.println("collB的number值："+collB.getNumber());
		System.out.println("collA的number值："+collA.getNumber());
	}
}

上面的代碼中，類A類B通過直接的關聯發生關系，假如我們要使用中介者模式，類A類B之間則不可以直接關聯，他們之間必須要通過一個中介者來達到關聯的目的。

abstract class AbstractColleague {
	protected int number;

	public int getNumber() {
		return number;
	}

	public void setNumber(int number){
		this.number = number;
	}
	//注意這裡的參數不再是同事類，而是一個中介者
	public abstract void setNumber(int number, AbstractMediator am);
}

class ColleagueA extends AbstractColleague{

	public void setNumber(int number, AbstractMediator am) {
		this.number = number;
		am.AaffectB();
	}
}

class ColleagueB extends AbstractColleague{

	@Override
	public void setNumber(int number, AbstractMediator am) {
		this.number = number;
		am.BaffectA();
	}
}

abstract class AbstractMediator {
	protected AbstractColleague A;
	protected AbstractColleague B;

	public AbstractMediator(AbstractColleague a, AbstractColleague b) {
		A = a;
		B = b;
	}

	public abstract void AaffectB();

	public abstract void BaffectA();

}
class Mediator extends AbstractMediator {

	public Mediator(AbstractColleague a, AbstractColleague b) {
		super(a, b);
	}

	//處理A對B的影響
	public void AaffectB() {
		int number = A.getNumber();
		B.setNumber(number*100);
	}

	//處理B對A的影響
	public void BaffectA() {
		int number = B.getNumber();
		A.setNumber(number/100);
	}
}

public class Client {
	public static void main(String[] args){
		AbstractColleague collA = new ColleagueA();
		AbstractColleague collB = new ColleagueB();

		AbstractMediator am = new Mediator(collA, collB);

		System.out.println("==========通過設置A影響B==========");
		collA.setNumber(1000, am);
		System.out.println("collA的number值為："+collA.getNumber());
		System.out.println("collB的number值為A的10倍："+collB.getNumber());

		System.out.println("==========通過設置B影響A==========");
		collB.setNumber(1000, am);
		System.out.println("collB的number值為："+collB.getNumber());
		System.out.println("collA的number值為B的0.1倍："+collA.getNumber());

	}
}

雖然代碼比較長，但是還是比較容易理解的，其實就是把原來處理對象關系的代碼重新封裝到一個中介類中，通過這個中介類來處理對象間的關系。

中介者模式的優點

• 適當地使用中介者模式可以避免同事類之間的過度耦合，使得各同事類之間可以相對獨立地使用。
• 使用中介者模式可以將對象間一對多的關聯轉變為一對一的關聯，使對象間的關系易於理解和維護。
• 使用中介者模式可以將對象的行為和協作進行抽象，能夠比較靈活的處理對象間的相互作用。

適用場景

在面向對象編程中，一個類必然會與其他的類發生依賴關系，完全獨立的類是沒有意義的。一個類同時依賴多個類的情況也相當普遍，既然存在這樣的情況，說明，一對多的依賴關系有它的合理性，適當的使用中介者模式可以使原本凌亂的對象關系清晰，但是如果濫用，則可能會帶來反的效果。一般來說，只有對於那種同事類之間是網狀結構的關系，才會考慮使用中介者模式。可以將網狀結構變為星狀結構，使同事類之間的關系變的清晰一些。

中介者模式是一種比較常用的模式，也是一種比較容易被濫用的模式。對於大多數的情況，同事類之間的關系不會復雜到混亂不堪的網狀結構，因此，大多數情況下，將對象間的依賴關系封裝的同事類內部就可以的，沒有必要非引入中介者模式。濫用中介者模式，只會讓事情變的更復雜