java调停者模式


调停者模式是对象的行为模式。调停者模式包装了一系列对象相互作用的方式,使得这些对象不必相互明显引用。从而使它们可以较松散地耦合。当这些对象中的某些对象之间的相互作用发生改变时,不会立即影响到其他的一些对象之间的相互作用。从而保证这些相互作用可以彼此独立地变化。

为什么需要调停者

  如下图所示,这个示意图中有大量的对象,这些对象既会影响别的对象,又会被别的对象所影响,因此常常叫做同事(Colleague)对象。这些同事对象通过彼此的相互作用形成系统的行为。从图中可以看出,几乎每一个对象都需要与其他的对象发生相互作用,而这种相互作用表现为一个对象与另一个对象的直接耦合。这就是过度耦合的系统。

  通过引入调停者对象(Mediator),可以将系统的网状结构变成以中介者为中心的星形结构,如下图所示。在这个星形结构中,同事对象不再通过直接的联系与另一个对象发生相互作用;相反的,它通过调停者对象与另一个对象发生相互作用。调停者对象的存在保证了对象结构上的稳定,也就是说,系统的结构不会因为新对象的引入造成大量的修改工作。

  一个好的面向对象的设计可以使对象之间增加协作性(Collaboration),减少耦合度(Couping)。一个深思熟虑的设计会把一个系统分解为一群相互协作的同事对象,然后给每一个同事对象以独特的责任,恰当的配置它们之间的协作关系,使它们可以在一起工作。

如果没有主板

  大家都知道,电脑里面各个配件之间的交互,主要是通过主板来完成的。如果电脑里面没有了主板,那么各个配件之间就必须自行相互交互,以互相传送数据。而且由于各个配件的接口不同,相互之间交互时,还必须把数据接口进行转换才能匹配上。

  所幸是有了主板,各个配件的交互完全通过主板来完成,每个配件都只需要和主板交互,而主板知道如何跟所有的配件打交道,这样就简单多了。

调停者模式的结构

  调停者模式的示意性类图如下所示:

  

  调停者模式包括以下角色:

  ●  抽象调停者(Mediator)角色:定义出同事对象到调停者对象的接口,其中主要方法是一个(或多个)事件方法。

  ●  具体调停者(ConcreteMediator)角色:实现了抽象调停者所声明的事件方法。具体调停者知晓所有的具体同事类,并负责具体的协调各同事对象的交互关系。

  ●  抽象同事类(Colleague)角色:定义出调停者到同事对象的接口。同事对象只知道调停者而不知道其余的同事对象。

  ●  具体同事类(ConcreteColleague)角色:所有的具体同事类均从抽象同事类继承而来。实现自己的业务,在需要与其他同事通信的时候,就与持有的调停者通信,调停者会负责与其他的同事交互。

  源代码

  抽象调停者类

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public interface Mediator {
    /**
     * 同事对象在自身改变的时候来通知调停者方法
     * 让调停者去负责相应的与其他同事对象的交互
     */
    public void changed(Colleague c);
}
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  具体调停者类

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public class ConcreteMediator implements Mediator {
    //持有并维护同事A
    private ConcreteColleagueA colleagueA;
    //持有并维护同事B
    private ConcreteColleagueB colleagueB;    
    
    public void setColleagueA(ConcreteColleagueA colleagueA) {
        this.colleagueA = colleagueA;
    }

    public void setColleagueB(ConcreteColleagueB colleagueB) {
        this.colleagueB = colleagueB;
    }

    @Override
    public void changed(Colleague c) {
        /**
         * 某一个同事类发生了变化,通常需要与其他同事交互
         * 具体协调相应的同事对象来实现协作行为
         */
    }

}
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  抽象同事类

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public abstract class Colleague {
    //持有一个调停者对象
    private Mediator mediator;
    /**
     * 构造函数
     */
    public Colleague(Mediator mediator){
        this.mediator = mediator;
    }
    /**
     * 获取当前同事类对应的调停者对象
     */
    public Mediator getMediator() {
        return mediator;
    }
    
}
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  具体同事类

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public class ConcreteColleagueA extends Colleague {

    public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 示意方法,执行某些操作
     */
    public void operation(){
        //在需要跟其他同事通信的时候,通知调停者对象
        getMediator().changed(this);
    }
}
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public class ConcreteColleagueB extends Colleague {

    public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 示意方法,执行某些操作
     */
    public void operation(){
        //在需要跟其他同事通信的时候,通知调停者对象
        getMediator().changed(this);
    }
}
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使用电脑来看电影

  在日常生活中,我们经常使用电脑来看电影,把这个过程描述出来,简化后假定会有如下的交互过程:

  (1)首先是光驱要读取光盘上的数据,然后告诉主板,它的状态改变了。

  (2)主板去得到光驱的数据,把这些数据交给CPU进行分析处理。

  (3)CPU处理完后,把数据分成了视频数据和音频数据,通知主板,它处理完了。

  (4)主板去得到CPU处理过后的数据,分别把数据交给显卡和声卡,去显示出视频和发出声音。

  要使用调停者模式来实现示例,那就要区分出同事对象和调停者对象。很明显,主板是调停者,而光驱、声卡、CPU、显卡等配件,都是作为同事对象。

  

  源代码

  抽象同事类

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public abstract class Colleague {
    //持有一个调停者对象
    private Mediator mediator;
    /**
     * 构造函数
     */
    public Colleague(Mediator mediator){
        this.mediator = mediator;
    }
    /**
     * 获取当前同事类对应的调停者对象
     */
    public Mediator getMediator() {
        return mediator;
    }
}
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  同事类——光驱

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public class CDDriver extends Colleague{
    //光驱读取出来的数据
    private String data = "";
    /**
     * 构造函数
     */
    public CDDriver(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 获取光盘读取出来的数据
     */
    public String getData() {
        return data;
    }
    /**
     * 读取光盘
     */
    public void readCD(){
        //逗号前是视频显示的数据,逗号后是声音
        this.data = "One Piece,海贼王我当定了";
        //通知主板,自己的状态发生了改变
        getMediator().changed(this);
    }
}
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  同事类——CPU

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public class CPU extends Colleague {
    //分解出来的视频数据
    private String videoData = "";
    //分解出来的声音数据
    private String soundData = "";
    /**
     * 构造函数
     */
    public CPU(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 获取分解出来的视频数据
     */
    public String getVideoData() {
        return videoData;
    }
    /**
     * 获取分解出来的声音数据
     */
    public String getSoundData() {
        return soundData;
    }
    /**
     * 处理数据,把数据分成音频和视频的数据
     */
    public void executeData(String data){
        //把数据分解开,前面是视频数据,后面是音频数据
        String[] array = data.split(",");
        this.videoData = array[0];
        this.soundData = array[1];
        //通知主板,CPU完成工作
        getMediator().changed(this);
    }
    
}
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  同事类——显卡

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public class VideoCard extends Colleague {
    /**
     * 构造函数
     */
    public VideoCard(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 显示视频数据
     */
    public void showData(String data){
        System.out.println("您正在观看的是:" + data);
    }
}
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  同事类——声卡

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public class SoundCard extends Colleague {
    /**
     * 构造函数
     */
    public SoundCard(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 按照声频数据发出声音
     */
    public void soundData(String data){
        System.out.println("画外音:" + data);
    }
}
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  抽象调停者类

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public interface Mediator {
    /**
     * 同事对象在自身改变的时候来通知调停者方法
     * 让调停者去负责相应的与其他同事对象的交互
     */
    public void changed(Colleague c);
}
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  具体调停者类

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public class MainBoard implements Mediator {
    //需要知道要交互的同事类——光驱类
    private CDDriver cdDriver = null;
    //需要知道要交互的同事类——CPU类
    private CPU cpu = null;
    //需要知道要交互的同事类——显卡类
    private VideoCard videoCard = null;
    //需要知道要交互的同事类——声卡类
    private SoundCard soundCard = null;
    
    public void setCdDriver(CDDriver cdDriver) {
        this.cdDriver = cdDriver;
    }

    public void setCpu(CPU cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }

    public void setVideoCard(VideoCard videoCard) {
        this.videoCard = videoCard;
    }

    public void setSoundCard(SoundCard soundCard) {
        this.soundCard = soundCard;
    }

    @Override
    public void changed(Colleague c) {
        if(c instanceof CDDriver){
            //表示光驱读取数据了
            this.opeCDDriverReadData((CDDriver)c);
        }else if(c instanceof CPU){
            this.opeCPU((CPU)c);
        }
    }
    /**
     * 处理光驱读取数据以后与其他对象的交互
     */
    private void opeCDDriverReadData(CDDriver cd){
        //先获取光驱读取的数据
        String data = cd.getData();
        //把这些数据传递给CPU进行处理
        cpu.executeData(data);
    }
    /**
     * 处理CPU处理完数据后与其他对象的交互
     */
    private void opeCPU(CPU cpu){
        //先获取CPU处理后的数据
        String videoData = cpu.getVideoData();
        String soundData = cpu.getSoundData();
        //把这些数据传递给显卡和声卡展示出来
        videoCard.showData(videoData);
        soundCard.soundData(soundData);
    }
}
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  客户端类

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public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建调停者——主板
        MainBoard mediator = new MainBoard();
        //创建同事类
        CDDriver cd = new CDDriver(mediator);
        CPU cpu = new CPU(mediator);
        VideoCard vc = new VideoCard(mediator);
        SoundCard sc = new SoundCard(mediator);
        //让调停者知道所有同事
        mediator.setCdDriver(cd);
        mediator.setCpu(cpu);
        mediator.setVideoCard(vc);
        mediator.setSoundCard(sc);
        //开始看电影,把光盘放入光驱,光驱开始读盘
        cd.readCD();
        
    }

}
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  运行结果如下:

调停者模式的优点

  ●  松散耦合

  调停者模式通过把多个同事对象之间的交互封装到调停者对象里面,从而使得同事对象之间松散耦合,基本上可以做到互补依赖。这样一来,同事对象就可以独立地变化和复用,而不再像以前那样“牵一处而动全身”了。

  ●  集中控制交互

  多个同事对象的交互,被封装在调停者对象里面集中管理,使得这些交互行为发生变化的时候,只需要修改调停者对象就可以了,当然如果是已经做好的系统,那么就扩展调停者对象,而各个同事类不需要做修改。

  ●  多对多变成一对多

  没有使用调停者模式的时候,同事对象之间的关系通常是多对多的,引入调停者对象以后,调停者对象和同事对象的关系通常变成双向的一对多,这会让对象的关系更容易理解和实现。

调停者模式的缺点

  调停者模式的一个潜在缺点是,过度集中化。如果同事对象的交互非常多,而且比较复杂,当这些复杂性全部集中到调停者的时候,会导致调停者对象变得十分复杂,而且难于管理和维护。


作者:poppyliang1,发布于:2019/08/13
原文:https://www.cnblogs.com/poppyliang1/p/11346931.html