23种设计模式——中介者模式 (Mediator Pattern)详解 - 详解
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目录
一. 介绍
二. 概念
三. 组成
四. 代码示例
五. 特点
1. 优点
2. 缺点
六. 适用场景
七. 优化方案
1. 优化方案
2. 优化后的实现
八. 总结
一. 介绍就像这个设计模式的名字一般，中介者模式像是：就是有一个人在两个人之间的作为中介，两个人不直接交流，两个人都只和中介进行对话，消息的管理和交流的人数由中介者管理。可能现在你还是有些不解，但没关系，下面的内容将会详细介绍这种设计模式。
二. 概念中介者模式是一种行为型设计模式，它通过引入一个中介者对象来封装一系列对象之间的交互。这种模式可以减少对象之间的直接依赖，使它们之间的交互更加松散耦合。 中介者模式的核心思想是"将交互逻辑集中化"。在复杂的系统中，多个对象之间可能存在复杂的交互关系，如果让这些对象直接相互引用和通信，会导致系统结构混乱、难以维护。中介者模式通过引入一个中介者对象作为协调中心，让所有对象都通过中介者进行通信，从而将网状的依赖关系转化为星型结构。
三. 组成中介者模式包含以下主要角色：
角色介绍Mediator（抽象中介者）定义了同事对象到中介者对象的接口ConcreteMediator（具体中介者）实现抽象中介者的方法，协调各同事对象的交互Colleague（抽象同事类）定义同事类的接口，保存中介者对象的引用ConcreteColleague（具体同事类）实现抽象同事类，每个具体同事类只需要与中介者通信四. 代码示例下面是一个同事间发消息，加入中介者后，实现中介者模式的Java代码示例：
// 抽象中介者
interface Mediator {
void register(Colleague colleague);
void relay(Colleague colleague, String message);
}
// 具体中介者
class ConcreteMediator implements Mediator {
private List colleagues = new ArrayList<>();
@Override
public void register(Colleague colleague) {
if (!colleagues.contains(colleague)) {
colleagues.add(colleague);
colleague.setMediator(this);
}
}
@Override
public void relay(Colleague sender, String message) {
for (Colleague colleague : colleagues) {
if (colleague != sender) {
colleague.receive(message);
}
}
}
}
// 抽象同事类
abstract class Colleague {
protected Mediator mediator;
public void setMediator(Mediator mediator) {
this.mediator = mediator;
}
public abstract void send(String message);
public abstract void receive(String message);
}
// 具体同事类A
class ConcreteColleagueA extends Colleague {
@Override
public void send(String message) {
System.out.println("同事A发送消息: " + message);
mediator.relay(this, message);
}
@Override
public void receive(String message) {
System.out.println("同事A收到消息: " + message);
}
}
// 具体同事类B
class ConcreteColleagueB extends Colleague {
@Override
public void send(String message) {
System.out.println("同事B发送消息: " + message);
mediator.relay(this, message);
}
@Override
public void receive(String message) {
System.out.println("同事B收到消息: " + message);
}
}
// 客户端代码
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Mediator mediator = new ConcreteMediator();
Colleague colleagueA = new ConcreteColleagueA();
Colleague colleagueB = new ConcreteColleagueB();
mediator.register(colleagueA);
mediator.register(colleagueB);
colleagueA.send("你好，我是A");
colleagueB.send("你好，我是B");
}
}
五. 特点1. 优点降低耦合度：对象之间不需要直接交互，减少了相互依赖。简化对象关系：将复杂的网状结构转化为星型结构，便于理解和维护。集中控制：交互逻辑集中在中介者中，便于统一管理和修改。符合迪米特法则：对象之间不需要知道彼此的细节，只与中介者交互。
2. 缺点中介者可能变得复杂：随着同事对象的增加，中介者可能承担过多的职责，成为"上帝对象"。性能问题：所有交互都需要通过。中介者，可能成为性能瓶颈。六. 适用场景GUI组件交互：如对话框中的各种控件通过对话框(中介者)进行交互
聊天应用：聊天室作为中介者协调用户之间的消息传递
航空管制系统：塔台作为中介者协调飞机之间的通信
事件分发系统：如Spring的事件机制
微服务架构：API网关作为中介者协调服务间的调用
七. 优化方案1. 优化方案使用事件机制：将中介者模式与观察者模式结合，实现更松散的耦合
引责任链：对于复杂的消息路由，可以使用责任链模式来处理
异步处理：对于高并发场景，可以使用消息队列实现异步中介
动态注册：支持同事类的动态注册和注销
类型过滤：根据消息类型进行选择性转发
2. 优化后的实现
// 增强版中介者接口
interface EnhancedMediator {
void register(String type, Colleague colleague);
void unregister(String type, Colleague colleague);
void relay(Colleague sender, String type, String message);
}
// 增强版具体中介者
class EnhancedConcreteMediator implements EnhancedMediator {
private Map> colleagueMap = new HashMap<>();
@Override
public void register(String type, Colleague colleague) {
colleagueMap.computeIfAbsent(type, k -> new ArrayList<>()).add(colleague);
colleague.setMediator(this);
}
@Override
public void unregister(String type, Colleague colleague) {
List colleagues = colleagueMap.get(type);
if (colleagues != null) {
colleagues.remove(colleague);
}
}
@Override
public void relay(Colleague sender, String type, String message) {
List colleagues = colleagueMap.get(type);
if (colleagues != null) {
for (Colleague colleague : colleagues) {
if (colleague != sender) {
colleague.receive(message);
}
}
}
}
}
// 增强版抽象同事类
abstract class EnhancedColleague {
protected EnhancedMediator mediator;
public void setMediator(EnhancedMediator mediator) {
this.mediator = mediator;
}
public abstract void send(String type, String message);
public abstract void receive(String message);
}
// 具体同事类
class ChatUser extends EnhancedColleague {
private String name;
public ChatUser(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void send(String type, String message) {
System.out.println(name + " 发送[" + type + "]消息: " + message);
mediator.relay(this, type, name + ": " + message);
}
@Override
public void receive(String message) {
System.out.println(name + " 收到消息: " + message);
}
}
// 客户端代码
public class EnhancedClient {
public static void main(String[] args) {
EnhancedMediator mediator = new EnhancedConcreteMediator();
EnhancedColleague user1 = new ChatUser("张三");
EnhancedColleague user2 = new ChatUser("李四");
EnhancedColleague user3 = new ChatUser("王五");
// 注册到不同的聊天室
mediator.register("room1", user1);
mediator.register("room1", user2);
mediator.register("room2", user2);
mediator.register("room2", user3);
user1.send("room1", "大家好，我是张三");
user2.send("room2", "大家好，我是李四");
// 动态注销
mediator.unregister("room1", user2);
user1.send("room1", "李四还在吗？");
}
}
八. 总结中介者模式通过集中控制对象间的交互，有效地降低了系统的复杂度，是解耦对象间关系的有效手段。中介者模式在GUI组件交互、聊天系统、MVC框架等场景中都有广泛应用，能够有效降低系统复杂度，提高代码的可维护性。
最后，
其它设计模式会陆续更新，希望文章对你有所帮助！