軟件設(shè)計(jì)模式：SDP04-05中介者模式

1、中介者模式中介者模式n 模式動(dòng)機(jī)與定義n 模式結(jié)構(gòu)與分析n 模式實(shí)例與解析n 模式效果與應(yīng)用n 模式擴(kuò)展中介者模式模式動(dòng)機(jī)n在QQ聊天中，一般有兩種聊天方式：第一種是用戶與用戶直接聊天，第二種是通過QQ群聊天。n一個(gè)用戶如果要與別的用戶聊天或發(fā)送文件，通常需要加其他用戶為好友，一個(gè)用戶如果要將相同的信息或文件發(fā)送給其他所有用戶，必須一個(gè)一個(gè)的發(fā)送。n如果使用QQ群，一個(gè)用戶就可以向多個(gè)用戶發(fā)送相同的信息和文件而無(wú)須一一進(jìn)行發(fā)送。n群的作用就是將發(fā)送者所發(fā)送的信息和文件轉(zhuǎn)發(fā)給每一個(gè)接收者用戶。中介者模式模式動(dòng)機(jī)中介者模式模式動(dòng)機(jī)n通過引入群的機(jī)制，將極大減少系統(tǒng)中用戶之間的兩兩通信，用戶與多個(gè)用

2、戶之間的聯(lián)系可以通過群來實(shí)現(xiàn)。n在有些軟件中，某些類/對(duì)象之間的相互調(diào)用關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，類似QQ用戶之間的關(guān)系，此時(shí)，我們特別需要一個(gè)類似“QQ群”一樣的中間類來協(xié)調(diào)這些類/對(duì)象之間的復(fù)雜關(guān)系，以降低系統(tǒng)的耦合度。有一個(gè)設(shè)計(jì)模式正為此而誕生，它就是將要介紹的中介者模式。中介者模式模式動(dòng)機(jī)n如果在一個(gè)系統(tǒng)中對(duì)象之間的聯(lián)系呈現(xiàn)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如圖所示。對(duì)象之間存在大量的多對(duì)多聯(lián)系，將導(dǎo)致系統(tǒng)非常復(fù)雜，這些對(duì)象既會(huì)影響別的對(duì)象，也會(huì)被別的對(duì)象所影響，這些對(duì)象稱為同事對(duì)象同事對(duì)象，它們之間通過彼此的相互作用實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的行為。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，幾乎每個(gè)對(duì)象都需要與其他對(duì)象發(fā)生相互作用，而這種相互作用表現(xiàn)為一個(gè)對(duì)象與

3、另外一個(gè)對(duì)象的直接耦合，這將導(dǎo)致一個(gè)過度耦合的系統(tǒng)。新對(duì)象的引入將帶來大量的修改工作。中介者模式模式動(dòng)機(jī)對(duì)象之間存在復(fù)雜關(guān)系的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)象之間存在復(fù)雜關(guān)系的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 中介者模式模式動(dòng)機(jī)n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，我們可以將對(duì)象之間的一些交互行為從各個(gè)對(duì)象中分離出來，并集中封裝在一個(gè)中介者對(duì)象中介者對(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?？梢詫⑾到y(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變成以中介者為中心的星形結(jié)構(gòu)，如圖所示。在這個(gè)星形結(jié)構(gòu)中，同事對(duì)象不再直接與另一個(gè)對(duì)象聯(lián)系，它通過中介者對(duì)象與另一個(gè)對(duì)象發(fā)生相互作用。中介者模式是“迪米特法則”的一個(gè)典型

4、應(yīng)用。中介者模式模式動(dòng)機(jī)引入中介者對(duì)象的星型結(jié)構(gòu)引入中介者對(duì)象的星型結(jié)構(gòu) 中介者模式模式定義n中介者模式(Mediator Pattern)定義：用一個(gè)中介對(duì)象來封裝一系列的對(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。中介者模式又稱為調(diào)停者模式，它是一種對(duì)象行為型模式。中介者模式模式結(jié)構(gòu)mediatorMediatorColleagueConcreteColleagueAConcreteColleagueBConcreteMediator中介者模式中介者模式包含如下角色nMediator: 抽象中介者，它定義一個(gè)接口，該接口用于與各同事對(duì)象

5、之間進(jìn)行通信。nConcreteMediator: 具體中介者，它是抽象中介者的子類，通過協(xié)調(diào)各個(gè)同事對(duì)象來實(shí)現(xiàn)協(xié)作行為，它維持了對(duì)各個(gè)同事對(duì)象的引用。中介者模式中介者模式包含如下角色nColleague: 抽象同事類，它定義各個(gè)同事類公有的方法，并聲明了一些抽象方法來供子類實(shí)現(xiàn)，同時(shí)它維持了一個(gè)對(duì)抽象中介者類的引用，其子類可以通過該引用來與中介者通信。nConcreteColleague: 具體同事類，它是抽象同事類的子類；每一個(gè)同事對(duì)象在需要和其他同事對(duì)象通信時(shí)，先與中介者通信，通過中介者來間接完成與其他同事類的通信；在具體同事類中實(shí)現(xiàn)了在抽象同事類中聲明的抽象方法。模式分析n模式的核心在

6、于中介者類的引入，它承擔(dān)兩方面職責(zé)：n中轉(zhuǎn)作用（結(jié)構(gòu)性）：通過中介者提供的中轉(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)，可通過中介者來實(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。n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。中介者模式模式分析n典型的抽象中介者類代碼：abstract class Mediator protected

7、 ArrayList colleagues; /用于存儲(chǔ)同事對(duì)象 /注冊(cè)方法，用于增加同事對(duì)象 public void register(Colleague colleague) colleagues.add(colleague); /聲明抽象的業(yè)務(wù)方法 public abstract void operation(); 在抽象中介者中可以定義一個(gè)在抽象中介者中可以定義一個(gè)同事類的集合，用于存儲(chǔ)同事同事類的集合，用于存儲(chǔ)同事對(duì)象并提供注冊(cè)方法，同時(shí)聲對(duì)象并提供注冊(cè)方法，同時(shí)聲明了具體中介者類所具有的方明了具體中介者類所具有的方法。在具體中介者類中將實(shí)現(xiàn)法。在具體中介者類中將實(shí)現(xiàn)這些抽象方法。這

8、些抽象方法。中介者模式模式分析n典型的具體中介者類代碼：class ConcreteMediator extends Mediator /實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)方法，封裝同事之間的調(diào)用 public void operation() . (Colleague)(colleagues.get(0).method1(); /通過中介者調(diào)用同事類的方法 . 在具體中介者類中將調(diào)用同事在具體中介者類中將調(diào)用同事類的方法，調(diào)用時(shí)可以增加一類的方法，調(diào)用時(shí)可以增加一些自己的業(yè)務(wù)代碼對(duì)調(diào)用進(jìn)行些自己的業(yè)務(wù)代碼對(duì)調(diào)用進(jìn)行控制?？刂?。中介者模式模式分析n在抽象同事類中維持了一個(gè)抽象中介者的引用，用于調(diào)用中介者的方法，典型的抽

9、象同事類代碼：abstract class Colleague protected Mediator mediator; /維持一個(gè)抽象中介者的引用 public Colleague(Mediator mediator) this.mediator=mediator; public abstract void method1(); /聲明自身方法，處理自己的行為 中介者模式模式分析n典型的具體同事類代碼：class ConcreteColleague extends Colleague public ConcreteColleague(Mediator mediator) super(medi

10、ator); /實(shí)現(xiàn)自身方法 public void method1() . /定義依賴方法，與中介者進(jìn)行通信 public void method2() mediator.operation(); 中介者模式在具體同事類中實(shí)現(xiàn)了在抽象同事在具體同事類中實(shí)現(xiàn)了在抽象同事類中聲明的方法，其中類中聲明的方法，其中method1()方法是同事類的自身方法方法是同事類的自身方法(Self-Method)，用于處理自己的行為，用于處理自己的行為，而而method2()方法是依賴方法方法是依賴方法(Depend-Method)，用于調(diào)用在中，用于調(diào)用在中介者中定義的方法，依賴中介者來介者中定義的方法，依賴

11、中介者來完成相應(yīng)的行為，例如調(diào)用另一個(gè)完成相應(yīng)的行為，例如調(diào)用另一個(gè)同事類的相關(guān)方法。同事類的相關(guān)方法。中介者模式中介者模式實(shí)例與解析n實(shí)例：虛擬聊天室某論壇系統(tǒng)欲增加一個(gè)虛擬聊天室，允許論壇會(huì)員通過該聊天室進(jìn)行信息交流，普通會(huì)員可以給其他會(huì)員發(fā)送文本信息，鉆石會(huì)員既可以給其他會(huì)員發(fā)送文本信息，還可以發(fā)送圖片信息。該聊天室可以對(duì)指定字符進(jìn)行過濾，如“C”等字符；還可以對(duì)發(fā)送的圖片大小進(jìn)行控制。用中介者模式設(shè)計(jì)該虛擬聊天室。中介者模式中介者模式實(shí)例與解析n實(shí)例：虛擬聊天室1.10.*chatroomAbstractChatroomabstract +register (Member member

12、)sendText (String from, String to, String message)sendImage (String from, String to, String image): void: void: voidMember#chatroomname: AbstractChatroom: String+ChatMember (String name)getName ()setName (String name)getChatroom ()setChatroom (AbstractChatroom chatroom)sendText (String to, String me

13、ssage)sendImage (String to, String image)receiveText (String from, String message)receiveImage (String from, String image): String: void: AbstractChatroom: void: void: void: void: voidDiamondMember+DiamondMember (String name)sendText (String to, String message)sendImage (String to, String image): vo

14、id: voidCommonMember+CommonMember (String name)sendText (String to, String message)sendImage (String to, String image).: void: voidChatGroup- member : Hashtable+register (Member member)sendText (String from, String to, String message)sendImage (String from, String to, String image): void: void: void

15、中介者模式中介者模式實(shí)例與解析n實(shí)例：虛擬聊天室參考代碼 (sample01)演示演示中介者模式模式優(yōu)點(diǎn)n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)。n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都比較方便，更好地符合“開閉原則”。中介者模式模式優(yōu)點(diǎn)n可以減少子類生成，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即可，這使各個(gè)同事類可被重用，

16、無(wú)須對(duì)同事類進(jìn)行擴(kuò)展。模式缺點(diǎn)n在具體中介者類中包含了大量同事之間的交互細(xì)節(jié)，可能會(huì)導(dǎo)致具體中介者類非常復(fù)雜，使得系統(tǒng)難以維護(hù)。中介者模式模式適用環(huán)境n系統(tǒng)中對(duì)象之間存在復(fù)雜的引用關(guān)系，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)混亂且難以理解。n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。n想通過一個(gè)中間類來封裝多個(gè)類中的行為，而又不想生成太多的子類?？梢酝ㄟ^引入中介者類來實(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具體中介者類。模式應(yīng)用n中介者模式在事件驅(qū)動(dòng)類軟件中應(yīng)用比較多，在設(shè)計(jì)GUI應(yīng)用程序時(shí)，組件之間可能存在較為復(fù)雜的交互關(guān)系，一個(gè)組件的改變將影響與之相關(guān)的其他

17、組件，此時(shí)可以使用中介者模式來對(duì)組件進(jìn)行協(xié)調(diào)。 nMVC 是Java EE 的一個(gè)基本模式，此時(shí)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。中介者模式中介者模式模式擴(kuò)展n中介者模式和外觀模式的區(qū)別n外觀模式多用來封裝一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部的多個(gè)模塊，目的是向子系統(tǒng)外部提供簡(jiǎn)單易用的接口，也就是說外觀模式封裝的是子系統(tǒng)外部和子系統(tǒng)內(nèi)部模塊間的交互；而中介者模式是提供多個(gè)平等的同事對(duì)象之間交互關(guān)系的封裝，一般是用在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)上。n外觀模式是實(shí)現(xiàn)單向的交互，是從子系統(tǒng)外部來調(diào)用

18、子系統(tǒng)內(nèi)部，不會(huì)反著來，而中介者模式實(shí)現(xiàn)的是內(nèi)部多個(gè)模塊間多向的交互。中介者模式模式擴(kuò)展n中介者模式和外觀模式的區(qū)別n中介者模式的目的主要是松散多個(gè)模塊之間的耦合，把這些耦合關(guān)系全部放到中介者中去實(shí)現(xiàn)；而外觀模式的目的是簡(jiǎn)化客戶端的調(diào)用，這點(diǎn)和中介者模式也不同。小結(jié)中介者模式用一個(gè)中介對(duì)象來封裝一系列的對(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。中介者模式又稱為調(diào)停者模式，它是一種對(duì)象行為型模式。中介者模式包含四個(gè)角色：抽象中介者用于定義一個(gè)接口，該接口用于與各同事對(duì)象之間的通信；具體中介者是抽象中介者的子類，通過協(xié)調(diào)各個(gè)同事對(duì)象來實(shí)現(xiàn)協(xié)作行為，了解并維護(hù)它的各個(gè)同事對(duì)象的引用；抽象同事類定義各同事的公有方法；具體同事類是抽象同事類的子類，每一個(gè)同事對(duì)象都引用一個(gè)中介者對(duì)象；每一個(gè)同事對(duì)象在需要和其他同事對(duì)象通信時(shí)，先與中介者通信，通過中介者來間接完成與其他同事類的通信；在具體同事類中實(shí)現(xiàn)了在抽象同事類中定義的方法。小結(jié)通過引入中介者對(duì)象，可以將系統(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變成以中介者為中心的星形結(jié)構(gòu)，中介者承擔(dān)了中轉(zhuǎn)作用和協(xié)調(diào)作用。中介者類是中介者模式的核