目錄

本文的結(jié)構(gòu)如下：

• 引言
• 什么是中介者模式
• 模式的結(jié)構(gòu)
• 典型代碼
• 代碼示例
• 優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
• 適用環(huán)境
• 模式應(yīng)用

一、引言

日常開(kāi)發(fā)是離不開(kāi)電腦的，這需要cpu、內(nèi)存、顯卡、鍵盤(pán)、顯示器等零件相互調(diào)用，如果直接讓這些零件互相調(diào)用，它們之間的關(guān)系會(huì)很復(fù)雜：

顯然這樣造成的后果是難以維護(hù)，為了避免這種情況，開(kāi)發(fā)商引入了主板，由主板和各部件進(jìn)行交互，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，這樣每個(gè)部件只需要把命令傳給主板，由主板決定同哪個(gè)部件交互，然后接受主板返回的數(shù)據(jù)即可，不需要知道其他部件的存在：

在軟件開(kāi)發(fā)中，面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)鼓勵(lì)將行為分布到各個(gè)對(duì)象中。這種分布可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)象間有許多連接。在最壞的情況下，每一個(gè)對(duì)象都知道其他所有對(duì)象。

將一個(gè)系統(tǒng)分割成許多對(duì)象通?？梢栽鰪?qiáng)可復(fù)用性，但是對(duì)象間相互連接的激增又會(huì)降低其可復(fù)用性。大量的相互連接使得一個(gè)對(duì)象似乎不太可能在沒(méi)有其他對(duì)象的支持下工作—--系統(tǒng)表現(xiàn)為一個(gè)不可分割的整體（過(guò)度耦合）。而且對(duì)系統(tǒng)的行為進(jìn)行任何較大的改動(dòng)都十分困難。

這時(shí)可以像電腦開(kāi)發(fā)商一樣引入“主板”來(lái)解決，這就是中介者模式。

二、什么是中介者模式

如果在一個(gè)系統(tǒng)中對(duì)象之間存在多對(duì)多的相互關(guān)系（像沒(méi)有引入主板前電腦各部件，它們被稱(chēng)為“同事類(lèi)”），這時(shí)可以將對(duì)象之間的一些交互行為從各個(gè)對(duì)象中分離出來(lái)，并集中封裝在一個(gè)中介者對(duì)象中，并由該中介者進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，這樣對(duì)象之間多對(duì)多的復(fù)雜關(guān)系就轉(zhuǎn)化為相對(duì)簡(jiǎn)單的一對(duì)多關(guān)系。通過(guò)引入中介者來(lái)簡(jiǎn)化對(duì)象之間的復(fù)雜交互，中介者模式是“迪米特法則”的一個(gè)典型應(yīng)用。

中介者模式定義如下：

中介者模式(Mediator Pattern)：用一個(gè)中介對(duì)象（中介者）來(lái)封裝一系列的對(duì)象交互，中介者使各對(duì)象不需要顯式地相互引用，從而使其耦合松散，而且可以獨(dú)立地改變它們之間的交互。中介者模式又稱(chēng)為調(diào)停者模式，它是一種對(duì)象行為型模式。

中介者模式解決的困境就是多個(gè)對(duì)象之間的相互引用導(dǎo)致的緊耦合，通過(guò)引入一個(gè)中介者，原來(lái)互相引用的對(duì)象就相互解耦了，他們之間現(xiàn)在沒(méi)有任何關(guān)系，只和中介者交互。

說(shuō)白了中介者模式把對(duì)象之間的多對(duì)多關(guān)系轉(zhuǎn)換成了同中介者類(lèi)的一對(duì)多關(guān)系，從而降低耦合。

三、模式的結(jié)構(gòu)

中介者模式UML類(lèi)圖如下：

中介者模式將一個(gè)網(wǎng)狀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變成一個(gè)以中介者對(duì)象為中心的星形結(jié)構(gòu)，在這個(gè)星型結(jié)構(gòu)中，使用中介者對(duì)象與其他對(duì)象的一對(duì)多關(guān)系來(lái)取代原有對(duì)象之間的多對(duì)多關(guān)系。在中介者模式結(jié)構(gòu)圖中包含如下幾個(gè)角色：

• Mediator（抽象中介者）：中介者接口，該接口用于與各同事對(duì)象之間進(jìn)行通信。
• ConcreteMediator（具體中介者）：具體中介者實(shí)現(xiàn)對(duì)象，它維持對(duì)各個(gè)同事對(duì)象的引用，協(xié)調(diào)各個(gè)同事對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)協(xié)作行為。
• Colleague（抽象同事類(lèi)）：主要負(fù)責(zé)約束同事對(duì)象的類(lèi)型，它定義各個(gè)同事類(lèi)公有的方法，并聲明了一些抽象方法來(lái)供子類(lèi)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)它維持了一個(gè)對(duì)抽象中介者類(lèi)的引用，其子類(lèi)可以通過(guò)該引用來(lái)與中介者通信。
• ConcreteColleague（具體同事類(lèi)）：在需要與其他同事通信的時(shí)候，就與持有的中介者通信，中介者負(fù)責(zé)與其他的同事進(jìn)行交互；在具體同事類(lèi)中實(shí)現(xiàn)了在抽象同事類(lèi)中聲明的抽象方法。

中介者模式的核心是中介者類(lèi)，它承擔(dān)了兩方面的職責(zé)：

1. 中轉(zhuǎn)作用（結(jié)構(gòu)性）：通過(guò)中介者提供的中轉(zhuǎn)作用，各個(gè)同事對(duì)象就不再需要顯式引用其他同事，當(dāng)需要和其他同事進(jìn)行通信時(shí)，可通過(guò)中介者來(lái)實(shí)現(xiàn)間接調(diào)用。該中轉(zhuǎn)作用屬于中介者在結(jié)構(gòu)上的支持。
2. 協(xié)調(diào)作用（行為性）：中介者可以更進(jìn)一步的對(duì)同事之間的關(guān)系進(jìn)行封裝，同事可以一致的和中介者進(jìn)行交互，而不需要指明中介者需要具體怎么做，中介者根據(jù)封裝在自身內(nèi)部的協(xié)調(diào)邏輯，對(duì)同事的請(qǐng)求進(jìn)行進(jìn)一步處理，將同事成員之間的關(guān)系行為進(jìn)行分離和封裝。該協(xié)調(diào)作用屬于中介者在行為上的支持。

四、典型代碼

抽象中介者類(lèi)典型代碼如下：

public abstract class Mediator {
    public abstract void Send(String message, Colleague colleague);
}

具體中介者典型代碼如下：

public class ConcreteMediator extends Mediator{
    private ConcreteColleague1 colleague1;
    private ConcreteColleague2 colleague2;

    public void setColleague1(ConcreteColleague1 colleague1) {
        this.colleague1 = colleague1;
    }

    public void setColleague2(ConcreteColleague2 colleague2) {
        this.colleague2 = colleague2;
    }

    public void Send(String message, Colleague colleague) {
        if (colleague == colleague1) {
            colleague2.Notify(message);
        } else if (colleague == colleague2){
            colleague1.Notify(message);
        } else {
            System.out.println("Error!");
        }
    }
}

抽象同事類(lèi)典型代碼：

public abstract class Colleague {
    protected Mediator mediator;

    public Colleague(Mediator mediator) {
        this.mediator = mediator;
    }

    public void Send(String message) {
        mediator.Send(message, this);
    }

    public abstract void Notify(String message);
}

具體同事類(lèi)典型代碼：

public class ConcreteColleague1 extends Colleague{
    public ConcreteColleague1(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }

    public void Notify(String message) {
        System.out.println("同事1得到信息：" + message);
    }
}

public class ConcreteColleague2 extends Colleague{
    public ConcreteColleague2(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }

    public void Notify(String message) {
        System.out.println("同事2得到信息：" + message);
    }
}

客戶(hù)端測(cè)試：

public class MediatorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteMediator mediator = new ConcreteMediator();
        ConcreteColleague1 colleague1 = new ConcreteColleague1(mediator);
        ConcreteColleague2 colleague2 = new ConcreteColleague2(mediator);

        mediator.setColleague1(colleague1);
        mediator.setColleague2(colleague2);

        colleague1.Send("How are you?");
        colleague2.Send("Fine, thank you. And you?");
        colleague1.Send("I'm fine. Thankes.");
    }
}

五、代碼示例

5.1、標(biāo)準(zhǔn)中介者模式

假設(shè)使用電腦播放視頻，把步驟分為如下幾步：

1. 光驅(qū)讀取光盤(pán)內(nèi)容，把讀取到的內(nèi)容傳遞給主板。
2. 主板得到內(nèi)容，交給cpu處理。
3. cpu處理完畢，把處理后的數(shù)據(jù)傳遞給主板。
4. 主板把數(shù)據(jù)傳遞給顯卡，顯卡顯示視頻（忽略了顯示器顯示這個(gè)步驟）。

不使用中介者模式

public class CDDriver{
    private String data;
    private CPU cpu;

    public CDDriver(){
        this.cpu = new CPU();
    }

    public String getData() {
        return data;
    }

    public void readCD(){
        //逗號(hào)前是視頻數(shù)據(jù)，逗號(hào)后是音頻數(shù)據(jù)
        this.data = "Video Data,Sound Data";
        //然后CPU處理
        cpu.executeData(data);
    }
}

public class CPU{
    private VideoCard videoCard;
    private SoundCard soundCard;

    public CPU() {
        videoCard = new VideoCard();
        soundCard = new SoundCard();
    }

    public void executeData(String data){
        //分解數(shù)據(jù)，前面是視頻數(shù)據(jù)，后面是音頻數(shù)據(jù)
        String[] ss = data.split(",");
        String videoData = ss[0];
        String soundData = ss[1];
        videoCard.showData(videoData);
        soundCard.soundData(soundData);
    }
}

public class VideoCard{
    public void showData(String data){
        System.out.println("你正在觀看的是：" + data);
    }
}

public class SoundCard{
    public void soundData(String data){
        System.out.println("你聽(tīng)到的聲音是：" + data);
    }
}

這里設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)其實(shí)還算簡(jiǎn)單，并沒(méi)有很復(fù)雜，但仍然會(huì)發(fā)現(xiàn)有以下問(wèn)題：

• 系統(tǒng)耦合度高：每組件與多個(gè)其他組件之間產(chǎn)生相互關(guān)聯(lián)和調(diào)用，若一個(gè)組件對(duì)象發(fā)生變化，需要跟蹤與之有關(guān)聯(lián)的其他所有組件并進(jìn)行處理，組件之間的耦合度高。
• 組件的可重用性差：由于每一個(gè)組件和其他組件之間都具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)，若沒(méi)有其他組件的支持，一個(gè)組件很難被另一個(gè)系統(tǒng)或模塊重用，這些組件表現(xiàn)出來(lái)更像一個(gè)不可分割的整體，而在實(shí)際使用時(shí)，我們往往需要每一個(gè)組件都能夠單獨(dú)重用，而不是重用一個(gè)由多個(gè)組件組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
• 系統(tǒng)的可擴(kuò)展性差：如果在上述系統(tǒng)中增加一個(gè)新的組件類(lèi)，則必須修改與之交互的其他組件類(lèi)的源代碼，將導(dǎo)致多個(gè)類(lèi)的源代碼需要修改，同樣，如果要?jiǎng)h除一個(gè)組件也存在類(lèi)似的問(wèn)題，這違反了“開(kāi)閉原則”，可擴(kuò)展性和靈活性欠佳。

使用中介者模式

抽象中介者：

public interface Mediator {
    void changed(Colleague colleague);
}

具體中介者主板類(lèi)：

public class MainBoard implements Mediator {
    private CDDriver cdDriver;
    private CPU cpu;
    private VideoCard videoCard;
    private SoundCard soundCard;

    public void changed(Colleague colleague) {
        if(colleague == cdDriver){
            //表示光驅(qū)讀取了數(shù)據(jù)
            this.operateCDDriverReadData((CDDriver)colleague);
        }else if(colleague == cpu){
            //表示CPU處理完數(shù)據(jù)
            this.operateCPU((CPU)colleague);
        }
    }

    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 operateCDDriverReadData(CDDriver cd){
        String data = cd.getData();
        this.cpu.executeData(data);
    }

    public void operateCPU(CPU cpu){
        String videoData = cpu.getVideoData();
        String soundData = cpu.getSoundData();
        this.videoCard.showData(videoData);
        this.soundCard.soundData(soundData);
    }
}

抽象同事類(lèi)：

public abstract class Colleague {
    private final Mediator mediator;

    public Colleague(Mediator mediator){
        this.mediator = mediator;
    }

    public Mediator getMediator(){
        return mediator;
    }
}

具體同事類(lèi)：

public class CDDriver extends Colleague {
    private String data;

    public CDDriver(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }

    public String getData() {
        return data;
    }

    public void readCD(){
        //逗號(hào)前是視頻數(shù)據(jù)，逗號(hào)后是音頻數(shù)據(jù)
        this.data = "Video Data,Sound Data";
        //通知主板，自己的狀態(tài)發(fā)生了變化
        this.getMediator().changed(this);
    }
}

public class CPU extends Colleague {
    private String videoData;
    private String soundData;

    public CPU(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }

    public String getVideoData() {
        return videoData;
    }

    public String getSoundData() {
        return soundData;
    }

    public void executeData(String data){
        //分解數(shù)據(jù)，前面是視頻數(shù)據(jù)，后面是音頻數(shù)據(jù)
        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);
    }
}

public class VideoCard extends Colleague{
    public VideoCard(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }

    public void showData(String data){
        System.out.println("你正在觀看的是：" + data);
    }
}

public class SoundCard extends Colleague {
    public SoundCard(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }

    public void soundData(String data){
        System.out.println("你聽(tīng)到的聲音是：" + data);
    }
}

客戶(hù)端測(cè)試：

public class MediatorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MainBoard mediator = new MainBoard();
        CDDriver cd = new CDDriver(mediator);
        CPU cpu = new CPU(mediator);
        VideoCard vc = new VideoCard(mediator);
        SoundCard sc = new SoundCard(mediator);

        mediator.setCdDriver(cd);
        mediator.setCpu(cpu);
        mediator.setVideoCard(vc);
        mediator.setSoundCard(sc);

        cd.readCD();
    }
}

引入中介者類(lèi)后，再來(lái)看就會(huì)發(fā)現(xiàn)組件之間不再相互關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)之間耦合度降低，更易復(fù)用，擴(kuò)展和維護(hù)，當(dāng)然會(huì)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)相關(guān)變得復(fù)雜。

5.2、更廣義的中介者模式

我們知道現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)中，很多時(shí)候不會(huì)完全符合標(biāo)準(zhǔn)中介者模式，這時(shí)可以實(shí)際情況做一些變化，比如：

• 去掉同事對(duì)象的父類(lèi)，這樣可以讓任意的對(duì)象，只要需要相互交互，就可以成為同事。
• 不定義Mediator接口，把具體的中介者實(shí)現(xiàn)成單例。
• 同事對(duì)象不再持有中介者對(duì)象，而是在具體處理方法里面去創(chuàng)建或者獲取，或者從參數(shù)傳入需要的同事對(duì)象。

現(xiàn)假設(shè)有有小說(shuō)類(lèi)和類(lèi)別類(lèi)，為此制定了一個(gè)書(shū)單，書(shū)單上有平時(shí)追更的小說(shuō)，當(dāng)小說(shuō)完結(jié)了，也就追更完畢，就把小說(shuō)從書(shū)單刪除；還有可以將冷門(mén)類(lèi)別的小說(shuō)從書(shū)單刪除......

這樣實(shí)現(xiàn)：

public class Novel {
    private String novelId;
    private String novelName;
    private boolean finsh;

    public Novel(String novelId, String novelName){
        this.novelId = novelId;
        this.novelName = novelName;
    }

    public String getNovelId() {
        return novelId;
    }

    public String getNovelName() {
        return novelName;
    }

    public void setNovelId(String novelId) {
        this.novelId = novelId;
    }

    public void setNovelName(String novelName) {
        this.novelName = novelName;
    }

    public boolean isFinsh() {
        return finsh;
    }

    public void setFinsh(boolean finsh) {
        //如果完結(jié)了，就從書(shū)單刪除
        if (finsh){
            NovelTypeMediator mediator = NovelTypeMediator.getInstance();
            mediator.removeNovel(novelId);
        }
        this.finsh = finsh;
    }
}

public class Type {
    private String typeId;
    private String typeName;
    private boolean unpopular;

    public Type(String typeId, String typeName) {
        this.typeId = typeId;
        this.typeName = typeName;
    }

    public void setTypeId(String typeId) {
        this.typeId = typeId;
    }

    public void setTypeName(String typeName) {
        this.typeName = typeName;
    }

    public String getTypeId() {
        return typeId;
    }

    public String getTypeName() {
        return typeName;
    }

    public boolean isUnpopular() {
        return unpopular;
    }

    public void setUnpopular(boolean unpopular) {
        if (unpopular){
            NovelTypeMediator mediator = NovelTypeMediator.getInstance();
            mediator.removeType(typeId);
        }
        this.unpopular = unpopular;
    }
}

public class NovelTypeRelation {
    private String id;
    private String novelId;
    private String typeId;

    public NovelTypeRelation(String id, String novelId, String typeId) {
        this.id = id;
        this.novelId = novelId;
        this.typeId = typeId;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public String getNovelId() {
        return novelId;
    }

    public String getTypeId() {
        return typeId;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public void setNovelId(String novelId) {
        this.novelId = novelId;
    }

    public void setTypeId(String typeId) {
        this.typeId = typeId;
    }
}

public class NovelTypeMediator {
    private static NovelTypeMediator instance = new NovelTypeMediator();

    //書(shū)單
    private List<NovelTypeRelation> novelList = new ArrayList<NovelTypeRelation>();

    public static NovelTypeMediator getInstance(){
        return instance;
    }

    private NovelTypeMediator(){
        initData();
    }

    private void initData() {
        NovelTypeRelation n1 = new NovelTypeRelation("1", "1n", "1t");
        NovelTypeRelation n2 = new NovelTypeRelation("2", "2n", "1t");
        NovelTypeRelation n3 = new NovelTypeRelation("3", "3n", "2t");
        NovelTypeRelation n4 = new NovelTypeRelation("4", "4n", "2t");

        novelList.add(n1);
        novelList.add(n2);
        novelList.add(n3);
        novelList.add(n4);
    }

    /**
     * 展示書(shū)單
     */
    public void showNovelList(){
        for (NovelTypeRelation relation : novelList){
            System.out.println("小說(shuō)編號(hào)是：" + relation.getNovelId() + "， 類(lèi)型編號(hào)是：" + relation.getTypeId());
        }
    }

    /**
     * 刪除小說(shuō)
     * @param novelId
     */
    public void removeNovel(String novelId){
        for (Iterator<NovelTypeRelation> itr = novelList.iterator(); itr.hasNext();){
            NovelTypeRelation relation = itr.next();
            if (relation.getNovelId().equals(novelId)){
                itr.remove();
            }
        }
    }

    /**
     * 刪除類(lèi)型
     * @param typeId
     */
    public void removeType(String typeId){
        for (Iterator<NovelTypeRelation> itr = novelList.iterator(); itr.hasNext();){
            NovelTypeRelation relation = itr.next();
            if (relation.getTypeId().equals(typeId)){
                itr.remove();
            }
        }
    }
}

測(cè)試類(lèi)：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        NovelTypeMediator mediator = NovelTypeMediator.getInstance();

        //展示書(shū)單
        mediator.showNovelList();

        //完結(jié)
        Novel novel = new Novel("1n", "誅仙");
        novel.setFinsh(true);
        System.out.println("----------------一本小說(shuō)完結(jié)后的書(shū)單------------------");
        mediator.showNovelList();

        //撤銷(xiāo)分類(lèi)2t
        Type type = new Type("2t", "奇異");
        type.setUnpopular(true);
        System.out.println("----------------刪除一個(gè)分類(lèi)后------------------");
        mediator.showNovelList();
    }
}

這里的Novel和Type都抽象父類(lèi)，但依舊都可以當(dāng)作同事類(lèi)，NovelTypeMediator則為單例中介者。

六、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

6.1、優(yōu)點(diǎn)

中介者模式的主要優(yōu)點(diǎn)如下：

• 中介者模式簡(jiǎn)化了對(duì)象之間的交互，它用中介者和同事的一對(duì)多交互代替了原來(lái)同事之間的多對(duì)多交互，一對(duì)多關(guān)系更容易理解、維護(hù)和擴(kuò)展，將原本難以理解的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成相對(duì)簡(jiǎn)單的星型結(jié)構(gòu)。
• 中介者模式可將各同事對(duì)象解耦。中介者有利于各同事之間的松耦合，我們可以獨(dú)立的改變和復(fù)用每一個(gè)同事和中介者，增加新的中介者和新的同事類(lèi)都比較方便，更好地符合“開(kāi)閉原則”。
• 復(fù)用性更好，中介者將原本分布于多個(gè)對(duì)象間的行為集中在一起，改變這些行為只需生成新的中介者子類(lèi)即可，這使各個(gè)同事類(lèi)可被重用，無(wú)須對(duì)同事類(lèi)進(jìn)行擴(kuò)展。
• 將同事類(lèi)的調(diào)用轉(zhuǎn)移到中介者類(lèi)中，簡(jiǎn)化了各同事類(lèi)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

6.2、缺點(diǎn)

中介者模式的主要缺點(diǎn)如下：

• 中介者模式將交互的復(fù)雜性變?yōu)橹薪檎叩膹?fù)雜性，在具體中介者類(lèi)中包含了同事之間的交互細(xì)節(jié)，這可能使得中介者自身成為一個(gè)難于維護(hù)的龐然大物。

七、適用環(huán)境

在以下情況下可以使用中介者模式：

• 系統(tǒng)中對(duì)象之間存在復(fù)雜的引用關(guān)系，產(chǎn)生的相互依賴(lài)關(guān)系結(jié)構(gòu)混亂且難以理解。
• 一個(gè)對(duì)象由于引用了其他很多對(duì)象并且直接和這些對(duì)象通信，導(dǎo)致難以復(fù)用該對(duì)象。
• 想通過(guò)一個(gè)中間類(lèi)來(lái)封裝多個(gè)類(lèi)中的行為，而又不想生成太多的子類(lèi)?？梢酝ㄟ^(guò)引入中介者類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在中介者中定義對(duì)象。
• 交互的公共行為，如果需要改變行為則可以增加新的中介者類(lèi)。

八、模式應(yīng)用

MVC架構(gòu)中控制器Controller作為一種中介者，它負(fù)責(zé)控制視圖對(duì)象View和模型對(duì)象Model之間的交互。如在Struts中，Action就可以作為JSP頁(yè)面與業(yè)務(wù)對(duì)象之間的中介者。