中介者模式：协调对象交互的优雅设计

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2023-12-13 05:31:47

引子

想象一下一个战火纷飞的战场，无数士兵分散在错综复杂的战区中。要协调这些士兵的行动，需要一个有效的沟通机制。否则，士兵之间就会陷入混乱，无法形成有效的作战体系。

在软件设计中，我们也面临着类似的挑战。当系统中的对象数量众多，交互关系复杂时，维护对象之间的通信和协作就变得困难。这时，中介者模式便应运而生。

中介者模式的原理

中介者模式的核心思想是引入一个中介者对象，它充当所有其他对象交互的集中点。对象不再直接相互通信，而是通过中介者对象来传递消息和请求。

这样做的好处显而易见：

降低耦合度： 对象之间的交互不再直接依赖于彼此，而是通过中介者对象进行。这降低了对象之间的耦合度，提高了系统的可维护性。
提高代码复用性： 中介者对象负责协调对象之间的交互，它可以将一些公共的逻辑集中起来，实现代码复用。
简化对象交互： 对象只需要与中介者对象交互，无需了解其他对象的具体实现。这简化了对象交互的逻辑，降低了开发难度。

中介者模式的优点

除了降低耦合度、提高代码复用性和简化对象交互之外，中介者模式还具有以下优点：

清晰的职责划分： 中介者对象负责协调对象交互，而其他对象专注于自己的业务逻辑。这使得系统结构更加清晰，易于理解。
可扩展性强： 如果需要添加新的对象或修改对象的交互方式，只需修改中介者对象即可，而无需修改其他对象。这提高了系统的可扩展性。
松散耦合： 中介者模式采用松散耦合的架构，对象之间通过消息传递进行交互，降低了系统对特定实现的依赖性。

中介者模式的应用场景

中介者模式广泛应用于各种软件系统中，典型的应用场景包括：

GUI系统： 在GUI系统中，中介者对象可以协调各种控件之间的交互，例如按钮、文本框和下拉列表。
分布式系统： 在分布式系统中，中介者对象可以充当不同组件之间的通信中心，协调消息的传递和处理。
事件处理系统： 在事件处理系统中，中介者对象可以负责协调事件的发布和订阅，确保事件能及时传递给感兴趣的对象。

Java中的中介者模式

在Java中实现中介者模式非常简单。我们可以创建一个接口，定义中介者对象需要实现的方法，然后创建具体的实现类。例如：

interface Mediator {
    void sendMessage(String message, Colleague colleague);
}

class ConcreteMediator implements Mediator {
    private Map<String, Colleague> colleagues = new HashMap<>();

    @Override
    public void sendMessage(String message, Colleague colleague) {
        for (Colleague c : colleagues.values()) {
            if (c != colleague) {
                c.receiveMessage(message);
            }
        }
    }

    public void addColleague(Colleague colleague) {
        colleagues.put(colleague.getName(), colleague);
    }
}

然后，我们可以创建具体的对象，并让它们通过中介者对象进行交互。例如：

class ColleagueA implements Colleague {
    private Mediator mediator;

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

    @Override
    public void receiveMessage(String message) {
        System.out.println("ColleagueA received: " + message);
    }

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

class ColleagueB implements Colleague {
    private Mediator mediator;

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

    @Override
    public void receiveMessage(String message) {
        System.out.println("ColleagueB received: " + message);
    }

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