定義

調(diào)停者模式是對象的行為模式。調(diào)停者模式包裝了一系列對象相互作用的方式，使得這些對象不必相互明顯引用，從而使它們可以較松散的耦合。當(dāng)這些對象中的某些對象之間的相互作用發(fā)生改變時，不會立即影響到其他的一些對象之間的相互引用，從而保證這些相互作用可以彼此獨立的變化。

為什么需要調(diào)停者

如下圖所示，這個示意圖中有大量的對象，這些對象既會影響別的對象，又會被別的對象所影響，因此常常叫做同事對象Colleague。這些同事對象通過彼此的相互作用形成系統(tǒng)的行為。從圖中可以看出，幾乎每一個對象都需要與其他的對象發(fā)生相互左右，而這種相互作用表現(xiàn)為一個對象與另一個對象的直接耦合。這就是過度耦合的系統(tǒng)。

通過引入調(diào)停者對象Mediator，可以將系統(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變成以中介為中心的星形結(jié)構(gòu)，如下圖所示。在這個星形結(jié)構(gòu)中，同事對象不再通過直接的聯(lián)系與另一個對象發(fā)生相互作用；相反的，它通過調(diào)停者對象與另一個對象發(fā)生相互作用。調(diào)停者對象的存在保證了對象結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定，也就是說，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不會因為新對象的引入造成大量的修改工作。

調(diào)停者對象示意圖

一個好的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計可以使對象之間增加協(xié)作性Collaboration，減少耦合度Couping。一個深思熟慮的設(shè)計會把一個系統(tǒng)分解為一群相互協(xié)作的同事對象，然后給每一個同事對象以獨特的責(zé)任，恰當(dāng)?shù)呐渲盟鼈冎g的協(xié)作關(guān)系，使他們可以在一起工作。

如果沒有主板

大家都知道，電腦里面各個配件之間的交互，主要是通過主板來完成的。如果電腦里面沒有了主板，那么各個配件之間就必須自行相互交互，以互相傳送數(shù)據(jù)。而且由于各個配件的接口不通，相互之間交互時，還必須把數(shù)據(jù)接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能匹配上。

所幸是有了主板，各個配件之間的交互完全通過主板來完成，每個配件都只需要和主板交互，而主板知道如何跟所有的配件打交道，這樣就簡單多了。

調(diào)停者模式的結(jié)構(gòu)

調(diào)停者模式的示意性類圖如下所示：

調(diào)停者模式的示意性類圖

調(diào)停者模式包括以下角色：

• 抽象調(diào)停者角色(Mediator)：定義出同事對象到調(diào)停者對象的接口，其中主要方法是一個（或多個）事件方法。
• 具體調(diào)停者角色(ConcreteMediator)：實現(xiàn)了抽象調(diào)停者所聲明的事件方法。具體調(diào)停者知曉所有的具體同事類，并負(fù)責(zé)具體的協(xié)調(diào)各同事對象的交互關(guān)系。
• 抽象同事類角色(Colleague)：定義出調(diào)停者到同事對象的接口。同事對象只知道調(diào)停者而不知道其余的同事對象。
• 具體同事類角色(ConcreteColleague)：所有的具體同事類均從抽象同事類繼承而來。實現(xiàn)自己的業(yè)務(wù)，在需要與其他同事通信的時候，就與持有的調(diào)停者通信，調(diào)停者會負(fù)責(zé)與其他的同事交互。

示例代碼

抽象調(diào)停者類

public interface Mediator {
    /**
     * 同事對象在自身改變的時候來通知調(diào)停者方法
     * 讓調(diào)停者去負(fù)責(zé)相應(yīng)的與其他同事對象的交互
     * @param c
     */
    public void changed(Colleague c);
}

具體調(diào)停者類

public class ConcreteMediator implements Mediator {
    //持有并維護(hù)同事A
    private ConcreteColleagueA colleagueA;
    //持有并維護(hù)同事B
    private ConcreteColleagueB colleagueB;
    
    public void setColleagueA(ConcreteColleagueA colleagueA) {
        this.colleagueA = colleagueA;
    }

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

    public void changed(Colleague c) {
        /**
         * 某一個同事類發(fā)生了變化，同行需要與其他同事交互
         * 具體協(xié)調(diào)相應(yīng)的同事對象來實現(xiàn)協(xié)同行為
         */
    }
}

抽象同事類

public class Colleague {
    /**
     * 持有一個調(diào)停者對象
     */
    private Mediator mediator;
    /**
     * 構(gòu)造函數(shù)
     * @param mediator
     */
    public Colleague(Mediator mediator) {
        this.mediator = mediator;
    }
    /**
     * 獲取當(dāng)前同事類對應(yīng)的調(diào)停者對象
     * @return
     */
    public Mediator getMediator() {
        return this.mediator;
    }
}

具體同事類

public class ConcreteColleagueA extends Colleague {
    public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    
    /**
     * 示意方法，執(zhí)行某些操作
     */
    private void operation() {
        //在需要跟其他同事通信的時候，通知調(diào)停者對象
        getMediator().changed(this);
    }
}

public class ConcreteColleagueB extends Colleague {
    public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    
    /**
     * 示意方法，執(zhí)行某些操作
     */
    private void operation() {
        //在需要跟其他同事通信的時候，通知調(diào)停者對象
        getMediator().changed(this);
    }
}

使用電腦來看電影

在日常生活中，我們經(jīng)常使用電腦來看電影，把這個過程描述出來，簡化后假定會有如下的交互過程：

1. 首先是光驅(qū)要讀取光盤上的數(shù)據(jù)，然后告訴數(shù)據(jù)，它的狀態(tài)改變了。
2. 主板去得到光驅(qū)的數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)交給CPU進(jìn)行分析處理。
3. CPU處理完后，把數(shù)據(jù)分成了視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)，通知主板，它處理完了。
4. 主板去得到CPU處理過后的數(shù)據(jù)，分別把數(shù)據(jù)交給顯卡和聲卡，去顯示出視頻和發(fā)出聲音。

要使用調(diào)停者模式來實現(xiàn)示例，那就要區(qū)分出同事對象和調(diào)停者對象。很明顯，主板是調(diào)停者，而光驅(qū)、聲卡、CPU、顯卡等配件，都是作為同事對象。

示例代碼

抽象同事類

public abstract class Colleague {
    /**
     * 持有一個調(diào)停者對象
     */
    private Mediator mediator;
    /**
     * 構(gòu)造函數(shù)
     * @param mediator
     */
    public Colleague(Mediator mediator) {
        this.mediator = mediator;
    }
    /**
     * 獲取當(dāng)前同事類對應(yīng)的調(diào)停者方法
     * @return
     */
    public Mediator getMediator() {
        return mediator;
    }
}

同事類——光驅(qū)

public class CDDriver extends Colleague {
    /**
     * 光驅(qū)讀取出來的數(shù)據(jù)
     */
    private String data = "";
    /**
     * 構(gòu)造函數(shù)
     * @param mediator
     */
    public CDDriver(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 獲取光盤讀取出來的數(shù)據(jù)
     * @return
     */
    public String getData() {
        return data;
    }
    /**
     * 讀取光盤
     */
    public void readCD() {
        //逗號前是視頻顯示的數(shù)據(jù)，逗號后是聲音
        this.data = "One Piece, 海賊王我當(dāng)定了";
        //通知主板，自己的狀態(tài)發(fā)生了改變
        getMediator().changed(this);
    }
}

同事類——CPU

public class CPU extends Colleague {
    /**
     * 分解出來的視頻數(shù)據(jù)
     */
    private String videoData = "";
    /**
     * 分解出來的聲音數(shù)據(jù)
     */
    private String soundData = "";

    /**
     * 構(gòu)造函數(shù)
     * 
     * @param mediator
     */
    public CPU(Mediator mediator) {
        super(mediator);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    /**
     * 獲取分解出來的視頻數(shù)據(jù)
     * 
     * @return
     */
    public String getVideoData() {
        return videoData;
    }

    /**
     * 獲取分解出來的聲音數(shù)據(jù)
     * 
     * @return
     */
    public String getSoundData() {
        return soundData;
    }

    /**
     * 處理數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)分成音頻和視頻的數(shù)據(jù)
     * 
     * @param data
     */
    public void executeData(String data) {
        // 把數(shù)據(jù)分解開，前面是視頻數(shù)據(jù)，后面是音頻數(shù)據(jù)
        String[] array = data.split(",");
        this.videoData = array[0];
        this.soundData = array[1];
        // 通知主板，CPU完成工作
        getMediator().changed(this);
    }
}

同事類——顯卡

public class VideoCard extends Colleague {
    /**
     * 構(gòu)造函授
     * @param mediator
     */
    public VideoCard(Mediator mediator) {
        super(mediator);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    /**
     * 顯示視頻數(shù)據(jù)
     * @param data
     */
    public void showData(String data) {
        System.out.println("您正在觀看的是：" + data);
    }
}

同事類——聲卡

public class SoundCard extends Colleague {
    /**
     * 構(gòu)造函數(shù)
     * 
     * @param mediator
     */
    public SoundCard(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }

    /**
     * 按照聲頻數(shù)據(jù)發(fā)出聲音
     * @param data
     */
    public void soundData(String data) {
        System.out.println("畫外音：" + data);
    }
}

抽象調(diào)停者類

public interface Mediator {
    /**
     * 同事對象在自身改變的時候來通知調(diào)停者方法
     * 讓調(diào)停者去負(fù)責(zé)相應(yīng)的與其他同事對象的交互
     * @param c
     */
    public void changed(Colleague c);
}

具體調(diào)停者類

public class MainBoard implements Mediator {
    /**
     * 需要知道要交互的同事類 - 光驅(qū)類
     */
    private CDDriver cdDriver = null;
    /**
     * 需要知道要交互的同事類 - CPU類
     */
    private CPU cpu = null;
    /**
     * 需要知道要交互的同事類 - 顯卡類
     */
    private VideoCard videoCard = null;
    /**
     * 需要知道要交互的同事類 - 聲卡類
     */
    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 c) {
        if (c instanceof CDDriver) {
            // 表示光驅(qū)讀取數(shù)據(jù)了
            this.openCDDriverReadData((CDDriver) c);
        } else if (c instanceof CPU) {
            this.openCPU((CPU) c);
        }
    }

    /**
     * 處理光驅(qū)讀取數(shù)據(jù)以后與其他對象的交互
     * 
     * @param cd
     */
    private void openCDDriverReadData(CDDriver cd) {
        // 先獲取光驅(qū)讀取的數(shù)據(jù)
        String data = cd.getData();
        // 把這些數(shù)據(jù)傳遞給CPU進(jìn)行處理
        cpu.executeData(data);
    }

    /**
     * 處理CPU處理完數(shù)據(jù)后與其他對象的交互
     * 
     * @param cpu
     */
    private void openCPU(CPU cpu) {
        // 先獲取CPU處理后的數(shù)據(jù)
        String videoData = cpu.getVideoData();
        String soundData = cpu.getSoundData();
        // 把這些數(shù)據(jù)傳遞給顯卡和聲卡展示出來
        videoCard.showData(videoData);
        soundCard.soundData(soundData);
    }
}

客戶端類

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建調(diào)停者 -- 主板
        MainBoard mediator = new MainBoard();
        // 創(chuàng)建同事類
        CDDriver cdDriver = new CDDriver(mediator);
        CPU cpu = new CPU(mediator);
        VideoCard videoCard = new VideoCard(mediator);
        SoundCard soundCard = new SoundCard(mediator);
        // 讓調(diào)停者知道所有同事
        mediator.setCdDriver(cdDriver);
        mediator.setCpu(cpu);
        mediator.setSoundCard(soundCard);
        mediator.setVideoCard(videoCard);
        // 開始看電影，把光盤放入光驅(qū)，光驅(qū)開始讀盤
        cdDriver.readCD();
    }
}

運行結(jié)果如下：

您正在觀看的是：One Piece
畫外音： 海賊王我當(dāng)定了

調(diào)停者模式的優(yōu)點

• 松散耦合
  調(diào)停者模式通過把多個同事對象之間的交互封裝到調(diào)停者對象里面，從而使得同事對象之間松散耦合，基本上可以做到互補(bǔ)依賴。這樣一來，同事對象就可以獨立的變化和復(fù)用，而不再像以前那樣“牽一發(fā)而動全身”了。
• 集中控制交互
  多個同事對象的交互，被封裝在調(diào)停者對象里面集中管理，使得這些交互行為發(fā)生變化的時候，只需要修改調(diào)停者對象就可以了，當(dāng)然如果是已經(jīng)做好的系統(tǒng)，那么就擴(kuò)展調(diào)停者對象，而每個同事類不需要做修改。
• 多對多變成一對多
  沒有使用調(diào)停者模式的時候，同事對象之前的關(guān)系通常是多對多的，引入調(diào)停者對象以后，調(diào)停者對象和同事對象的關(guān)系通常變成雙向的一對多，這會讓對象的關(guān)系更容易理解和實現(xiàn)。

調(diào)停者模式的缺點

調(diào)停者模式的一個潛在缺點是：過度集中化。如果同事對象的交互非常多，而且比較復(fù)雜，當(dāng)這些復(fù)雜性全部集中到調(diào)停者的時候，會導(dǎo)致調(diào)停者對象變得十分復(fù)雜，而且難于管理和維護(hù)。

參考

《JAVA與模式》之調(diào)停者模式