二十、中介模式——由网状关系变为星形关系

中介模式是一种行为型设计模式,用于降低多个对象之间的通信复杂性。在聊天室示例中,Chatroom作为中介处理User之间的消息传递,使得用户间交互更简洁,实现了对象间的松耦合。通过中介模式,可以将多对多的关系转化为一对多,提高代码可读性和可维护性。


设计模式是面向问题、场景而总结产生的设计思路。是解决问题的套路。23 种经典的设计模式。它们又可以分为三大类:创建型、结构型、行为型。

行为型 包含了 观察者模式、模板模式、策略模式、职责链模式、状态模式、迭代器模式、 访问者模式、备忘录模式、命令模式、解释器模式、中介模式 总共11种模式。

中介模式

中介者模式(Mediator Pattern)是用来降低多个对象和类之间的通信复杂性。这种模式提供了一个中介类,该类通常处理不同类之间的通信,并支持松耦合,使代码易于维护。中介者模式属于行为型模式。
比如 机场调度系统 所有的飞机都通过塔台进行交互,而不需要相互之间相互,其与门面模式比较相似,中介模式主是简化的是多个主体的之间的关系。
以聊天室聊天为例,如果要处理多个聊天用户的消息收发将很复杂,统一交由聊天室类来处理。

1.User

user之间的通讯通过chatroom

public class User {
    private Chatroom chatroom;
    private String userName;

    public User(Chatroom chatroom, String userName) {
        this.chatroom = chatroom;
        this.userName = userName;
    }

    @Override
    public String toString() {
        String rtn=userName;
        for(int i=0;i<5-userName.length();i++)
            rtn+=" ";
        return rtn;
    }

    public void say(String message){
        chatroom.show(this,message);
    }
}

2.Chatroom

Chatroom 统一接收这些信息,并可以进行进一步操作。在这里就简单显示一下。
如果是飞机调度室,则可以进行各类通知、处理。

public class Chatroom {
    public void show(User user,String message) {
        System.out.println("[系统时间:"+ LocalTime.now()+"]["+user+"]说:\t"+message);
    }
}

3. Main

可以一起开心聊天了。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Chatroom chatroom = new Chatroom();
        User jingchou = new User(chatroom,"陈靖仇");
        User xiaoxue = new User(chatroom,"小雪");
        User yuer = new User(chatroom,"拓跋玉儿");
        jingchou.say("小雪,我好想你");
        xiaoxue.say("陈哥哥我也是");
        yuer.say("那就不想我了吗");
        jingchou.say("当然想啊,玉儿姐姐你也在啊");
        xiaoxue.say("玉儿姐姐别误会");
    }
}

总结

中介模式定义了一个单独的(中介)对象,来封装一组对象之间的交互。将这组对象之间的交互委派给与中介对象交互,来避免对象之间的直接交互。通过引入中介这个中间层,将多对多(网状关系)转换为一对多(星状关系)。降低了代码的复杂度,提高了代码的可读性和可维护性。

设计模式系列在github上有一个开源项目,主要是本系列博客的demo代码。https://github.com/forestnlp/designpattern
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中介模式是一种行为型设计模式,主要用于解决多个对象之间复杂交互所带来的高耦合问题。当系统中对象之间存在复杂的引用关系,导致依赖结构混乱、难以理解维护时,通过引入中介者对象,可以将对象之间的交互关系集中到中介者中,从而降低对象之间的直接依赖,提高系统的可维护性可扩展性。 在没有使用中介模式的情况下,各个对象之间可能需要直接相互引用通信,形成网状的依赖结构。这种结构在对象数量增加或交互逻辑复杂化时,会导致代码难以维护、扩展测试。通过中介模式,对象之间的交互被简化为对象与中介者之间的交互,所有对象不再直接通信,而是通过中介者进行协调。这种方式将网状的依赖结构转化为星型结构,所有对象仅依赖于中介者,而中介者负责管理对象之间的交互逻辑。 中介模式的核心思想是将交互逻辑集中到中介者中,使得具体同事类(即参与交互的对象)之间不需要直接引用彼此。具体来说,同事类仅需要知道中介者,并通过中介者来完成与其他同事类的交互。这种设计降低了对象之间的耦合性,使得系统更加灵活、易于扩展维护。 中介模式主要包括以下四个角色: 1. **抽象中介者(Mediator)**:定义了中介者的接口,通常包括同事对象的注册方法消息转发方法。 2. **具体中介者(Concrete Mediator)**:实现抽象中介者接口,负责协调各个同事对象之间的交互。它通常会持有一个同事对象的列表,并根据业务需求在同事之间传递消息或触发行为。 3. **抽象同事类(Colleague)**:定义同事类的接口,并持有中介者对象的引用。它提供了一些抽象方法,用于与其他同事类进行交互。 4. **具体同事类(Concrete Colleague)**:实现抽象同事类的具体行为。当需要与其他同事类交互时,它通过中介者来完成间接通信。 中介模式的一个典型应用场景是在用户界面开发中,例如多个控件之间的联动。例如,一个表单中包含多个输入框按钮,当某个输入框的内容发生变化时,可能需要更新其他控件的状态。在这种情况下,如果控件之间直接相互引用,会导致复杂的依赖关系。通过引入中介者,可以将这些交互逻辑集中管理,从而简化控件之间的依赖关系。 尽管中介模式能够有效降低对象之间的耦合性,但它也存在一定的缺点。随着系统功能的增加,中介者可能会变得非常庞大复杂,导致其本身难以维护。因此,在使用中介模式时,需要合理设计中介者的职责,避免其承担过多的交互逻辑。 ### 代码示例 以下是一个简单的中介模式实现,展示了同事类如何通过中介者进行通信: ```python class Mediator: def send(self, message, colleague): pass class ConcreteMediator(Mediator): def __init__(self): self.colleague1 = None self.colleague2 = None def send(self, message, colleague): if colleague == self.colleague1: self.colleague2.receive(message) else: self.colleague1.receive(message) class Colleague: def __init__(self, mediator): self.mediator = mediator def send(self, message): pass def receive(self, message): pass class ConcreteColleague1(Colleague): def __init__(self, mediator): super().__init__(mediator) self.mediator.colleague1 = self def send(self, message): print("Colleague1 sends:", message) self.mediator.send(message, self) def receive(self, message): print("Colleague1 receives:", message) class ConcreteColleague2(Colleague): def __init__(self, mediator): super().__init__(mediator) self.mediator.colleague2 = self def send(self, message): print("Colleague2 sends:", message) self.mediator.send(message, self) def receive(self, message): print("Colleague2 receives:", message) ``` 在上述代码中,`ConcreteMediator` 类实现了 `Mediator` 接口,并负责协调两个同事类之间的交互。同事类通过中介者发送消息,并通过 `receive` 方法接收消息。这种设计使得同事类之间不需要直接通信,而是通过中介者间接交互。
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