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中介者模式 (Mediator Pattern)

article 2024/11/30 20:01:39

文章目录

- - 中介者模式 (Mediator Pattern)
  - 原理
  - 优点
  - 缺点
  - 示例代码
  - - 场景描述
    - 1. 定义中介者接口
    - 2. 实现具体中介者
    - 3. 定义同事类接口
    - 4. 实现具体同事类
    - 5. 客户端代码
    - 输出结果
  - UML 类图
  - 使用场景
  - 小结

中介者模式 (Mediator Pattern)

中介者模式是一种 行为型设计模式，用来降低对象之间的耦合性。它通过引入一个中介者对象，来统一管理对象之间的交互，使得各对象无需直接引用彼此，从而使系统更加灵活和易于扩展。

原理

核心思想：
- 将对象之间复杂的网状关系转化为简单的星型关系。
- 对象通过中介者进行通信，避免直接相互依赖。
适用场景：
- 系统中对象之间存在大量交互，导致对象之间耦合度过高。
- 希望通过引入中介者减少对象之间的直接依赖。
- 需要动态增加或减少交互对象。
参与角色：
- Mediator（中介者接口）：
  - 定义与同事对象交互的接口。
- ConcreteMediator（具体中介者）：
  - 实现中介者接口，负责协调各同事对象的交互。
- Colleague（同事类接口）：
  - 定义与中介者通信的方法。
- ConcreteColleague（具体同事类）：
  - 具体的对象类，通过中介者与其他对象交互。

优点

降低耦合：
- 对象之间不直接通信，减少了类之间的依赖。
增强灵活性：
- 可以方便地修改交互逻辑或增加新对象。
集中管理：
- 交互逻辑集中在中介者中，便于维护。

缺点

中介者复杂性：
- 中介者承担了所有交互逻辑，可能变得复杂且难以维护。
单点问题：
- 中介者过于重要，如果其出现问题，会影响所有交互。

示例代码

场景描述

一个聊天室系统中，用户通过聊天室发送消息，而不是直接与其他用户通信。

1. 定义中介者接口

// 中介者接口
public interface ChatMediator {
    void sendMessage(String message, User user);
    void addUser(User user);
}

2. 实现具体中介者

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 具体中介者
public class ChatRoom implements ChatMediator {
    private List<User> users;

    public ChatRoom() {
        this.users = new ArrayList<>();
    }

    @Override
    public void addUser(User user) {
        users.add(user);
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message, User sender) {
        for (User user : users) {
            // 消息不会发送给发送者自己
            if (user != sender) {
                user.receive(message, sender.getName());
            }
        }
    }
}

3. 定义同事类接口

// 同事类接口
public abstract class User {
    protected ChatMediator mediator;
    protected String name;

    public User(ChatMediator mediator, String name) {
        this.mediator = mediator;
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public abstract void send(String message);
    public abstract void receive(String message, String senderName);
}

4. 实现具体同事类

// 具体同事类
public class ChatUser extends User {

    public ChatUser(ChatMediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
    }

    @Override
    public void send(String message) {
        System.out.println(this.name + " sends: " + message);
        mediator.sendMessage(message, this);
    }

    @Override
    public void receive(String message, String senderName) {
        System.out.println(this.name + " received from " + senderName + ": " + message);
    }
}

5. 客户端代码

public class MediatorPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建中介者
        ChatMediator chatRoom = new ChatRoom();

        // 创建用户
        User user1 = new ChatUser(chatRoom, "Alice");
        User user2 = new ChatUser(chatRoom, "Bob");
        User user3 = new ChatUser(chatRoom, "Charlie");

        // 添加用户到聊天室
        chatRoom.addUser(user1);
        chatRoom.addUser(user2);
        chatRoom.addUser(user3);

        // 用户发送消息
        user1.send("Hi everyone!");
        user2.send("Hello Alice!");
    }
}

输出结果

Alice sends: Hi everyone!
Bob received from Alice: Hi everyone!
Charlie received from Alice: Hi everyone!

Bob sends: Hello Alice!
Alice received from Bob: Hello Alice!
Charlie received from Bob: Hello Alice!

UML 类图

                +----------------+
                |  ChatMediator  |
                +----------------+
                | + sendMessage()|
                | + addUser()    |
                +----------------+
                        ^
                        |
         +-------------------------------+
         | ConcreteMediator (ChatRoom)   |
         +-------------------------------+
         | - users : List<User>          |
         | + sendMessage()               |
         | + addUser()                   |
         +-------------------------------+
                        ^
                        |
                +----------------+
                |     User       |
                +----------------+
                | - mediator     |
                | - name         |
                | + send()       |
                | + receive()    |
                +----------------+
                        ^
                        |
        +--------------------------------+
        | ConcreteColleague (ChatUser)  |
        +--------------------------------+
        | + send()                      |
        | + receive()                   |
        +--------------------------------+