设计模式（23）：中介者模式MEDIATOR

中介者模式

意图

用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。

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使用场景

在下列情况下使用中介者模式:

• 一组对象以定义良好但是复杂的方式进行通信。产生的相互依赖关系结构混乱且难以理解。
• 一个对象引用其他很多对象并且直接与这些对象通信,导致难以复用该对象。
• 想定制一个分布在多个类中的行为，而又不想生成太多的子类。

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结构

中介者模式结构如下

• Mediator
  
  – 中介者定义一个接口用于与各同事(Colleague)对象通信。

• ConcreteMediator
  
  – 具体中介者通过协调各同事对象实现协作行为。
  
  – 了解并维护它的各个同事。

• Colleague
  
  – 每一个同事类都知道它的中介者对象。
  
  – 每一个同事对象在需与其他的同事通信的时候，与它的中介者通信。

协作

Colleague向一个Mediator对象发送和接收请求。Mediator在各Coleague间适当地转发请求以实现协作行为。

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效果

中介者模式有以下优点和缺点:

1. 减少了子类生成
   
   Mediator将原本分布于多个对象间的行为集中在一起。改变这些行为只需生成Mediator的子类即可。这样各个Colleague类可被重用。

2. 它将各Colleague解耦
   
   Mediator有利于各Colleague间的松耦合. 你可以独立的改变和复用各Colleague类和Mediator类。

3. 它简化了对象协议
   
   用Mediator和各Colleague间的一对多的交互来代替多对多的交互。一对多的关系更易于理解、维护和扩展。

4. 它对对象如何协作进行了抽象
   
   将中介作为一个独立的概念并将其封装在一个对象中，使你将注意力从对象各自本身的行为转移到它们之间的交互上来。这有助于弄清楚一个系统中的对象是如何交互的。

5. 它使控制集中化
   
   中介者模式将交互的复杂性变为中介者的复杂性。因为中介者封装
   了协议, 它可能变得比任一个Colleague都复杂。这可能使得中介者自身成为一个难于维护的
   庞然大物。

中介者模式实现(Implement)

案例

机场的空管控制塔在调度降落的飞机任务中扮演着至关重要的角色。
假如没有空管控制塔，那么调度任务是极度艰难的，航班之间需要互相通信

但是有了空管控制塔，调度就变得方便许多了，所有航班只需要与空管控制塔通信即可，这里的空管控制塔就相当于中介者(Mediator)。

代码实现

客机,模式中的Colleague

/* 客机, Colleague in Pattern */

public abstract class AirlinerColleague {
    /* 与空管控制塔取得联系, 准备降落 */
    public abstract void prepareLanding(ATMTower atmTower);

    /* 空管塔已经调度完成, 即将降落 */
    public abstract void land();
}

空管调度塔，模式中的Mediator

/* ATM means Air Traffic Management 空管
 * ATMTower 空管控制塔, Mediator in Pattern */

public abstract class ATMTower {
    private String airportName;
    protected List<AirlinerColleague> airlinerList = new ArrayList<>();

    public abstract void addLandingAirliner(AirlinerColleague airlinerColleague);

    public abstract void scheduleLandingAirliners();

    public String getAirportName() {
        return airportName;
    }

    protected void setAirportName(String airportName) {
        this.airportName = airportName;
    }
}

双流机场空管控制塔，模式中的ConcreteColleague

/* 双流机场空管控制塔
 * ConcreteMediator in Pattern */

public class ShuangliuATMTower extends ATMTower {
    public ShuangliuATMTower() {
        this.setAirportName("双流机场");
    }

    @Override
    public void addLandingAirliner(AirlinerColleague airlinerColleague) {
        airlinerList.add(airlinerColleague);
    }

    @Override
    public void scheduleLandingAirliners() {
        for (AirlinerColleague airlinerColleague : airlinerList) {
            airlinerColleague.land();
        }
    }
}

这里只列出一个航班，其他的省略

/* AB0001号航班, ConcreteColleague in Pattern*/

public class AirlinerAB0001 extends AirlinerColleague {
    @Override
    public void prepareLanding(ATMTower atmTower) {
        atmTower.addLandingAirliner(this);
        System.out.println("AB0001号航班即将抵达" + atmTower.getAirportName());
    }

    @Override
    public void land() {
        System.out.println("AB0001号航班降落机场...");
    }
}

举例

public class MediatorDemoTest {
    @Test
    public void shuangliuAirportTest() {
        //实例化ConcreteMediator
        ATMTower atmTower = new ShuangliuATMTower();

        //机场同时来了四架客机
        AirlinerColleague airliner1 = new AirlinerAB0001();
        AirlinerColleague airliner2 = new AirlinerCD0002();
        AirlinerColleague airliner3 = new AirlinerEF0003();
        AirlinerColleague airliner4 = new AirlinerGH0004();
        System.out.println("-----双流机场同时来了四架客机-----");

        //准备降落
        airliner1.prepareLanding(atmTower);
        airliner3.prepareLanding(atmTower);
        airliner4.prepareLanding(atmTower);
        airliner2.prepareLanding(atmTower);
        System.out.println("-----四架客机准备降落-----");

        //空管控制塔进行调度
        System.out.println("空管控制台对即将降落的航班进行调度...");
        atmTower.scheduleLandingAirliners();
    }
}

运行结果

-----双流机场同时来了四架客机-----
AB0001号航班即将抵达双流机场
EF0003号航班即将抵达双流机场
GH0004号航班即将抵达双流机场
CD0002号航班即将抵达双流机场
-----四架客机准备降落-----
空管控制台对即将降落的航班进行调度...
AB0001号航班降落机场...
EF0003号航班降落机场...
GH0004号航班降落机场...
CD0002号航班降落机场...

总结

中介者模式通过提供一个中介类来处理类与类之间的通信，使得类之间关系解耦。但是过度依赖中介者会使得中介者代码变得膨胀，中介者变得复杂难以维护。

参考代码