协调多个对象之间的交互——中介者模式(二)

20.2 中介者模式概述

如果在一个系统中对象之间的联系呈现为网状结构,如图20-4所示。对象之间存在大量的多对多联系,将导致系统非常复杂,这些对象既会影响别的对象,也会被别的对象所影响,这些对象称为同事对象,它们之间通过彼此的相互作用实现系统的行为。在网状结构中,几乎每个对象都需要与其他对象发生相互作用,而这种相互作用表现为一个对象与另外一个对象的直接耦合,这将导致一个过度耦合的系统。

图20-4 对象之间存在复杂关系的网状结构

中介者模式可以使对象之间的关系数量急剧减少,通过引入中介者对象,可以将系统的网状结构变成以中介者为中心的星形结构,如图20-5所示。在这个星形结构中,同事对象不再直接与另一个对象联系,它通过中介者对象与另一个对象发生相互作用。中介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带来大量的修改工作。

图20-5 引入中介者对象的星型结构

如果在一个系统中对象之间存在多对多的相互关系,我们可以将对象之间的一些交互行为从各个对象中分离出来,并集中封装在一个中介者对象中,并由该中介者进行统一协调,这样对象之间多对多的复杂关系就转化为相对简单的一对多关系。通过引入中介者来简化对象之间的复杂交互,中介者模式是“迪米特法则”的一个典型应用。

中介者模式定义如下:

中介者模式(Mediator Pattern):用一个中介对象(中介者)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。中介者模式又称为调停者模式,它是一种对象行为型模式。

在中介者模式中,我们引入了用于协调其他对象/类之间相互调用的中介者类,为了让系统具有更好的灵活性和可扩展性,通常还提供了抽象中介者,其结构图如图20-6所示:

图20-6 中介者模式结构图

在中介者模式结构图中包含如下几个角色:

● Mediator(抽象中介者):它定义一个接口,该接口用于与各同事对象之间进行通信。

● ConcreteMediator(具体中介者):它是抽象中介者的子类,通过协调各个同事对象来实现协作行为,它维持了对各个同事对象的引用。

● Colleague(抽象同事类):它定义各个同事类公有的方法,并声明了一些抽象方法来供子类实现,同时它维持了一个对抽象中介者类的引用,其子类可以通过该引用来与中介者通信。

● ConcreteColleague(具体同事类):它是抽象同事类的子类;每一个同事对象在需要和其他同事对象通信时,先与中介者通信,通过中介者来间接完成与其他同事类的通信;在具体同事类中实现了在抽象同事类中声明的抽象方法。

中介者模式的核心在于中介者类的引入,在中介者模式中,中介者类承担了两方面的职责:

(1) 中转作用(结构性):通过中介者提供的中转作用,各个同事对象就不再需要显式引用其他同事,当需要和其他同事进行通信时,可通过中介者来实现间接调用。该中转作用属于中介者在结构上的支持。 (2) 协调作用(行为性):中介者可以更进一步的对同事之间的关系进行封装,同事可以一致的和中介者进行交互,而不需要指明中介者需要具体怎么做,中介者根据封装在自身内部的协调逻辑,对同事的请求进行进一步处理,将同事成员之间的关系行为进行分离和封装。该协调作用属于中介者在行为上的支持。

在中介者模式中,典型的抽象中介者类代码如下所示:

abstract class Mediator {  
    protected ArrayList<Colleague> colleagues; //用于存储同事对象  

    //注册方法,用于增加同事对象  
    public void register(Colleague colleague) {  
        colleagues.add(colleague);  
    }  

    //声明抽象的业务方法  
    public abstract void operation();  
}  
       在抽象中介者中可以定义一个同事类的集合,用于存储同事对象并提供注册方法,同时声明了具体中介者类所具有的方法。在具体中介者类中将实现这些抽象方法,典型的具体中介者类代码如下所示:
[java] view plain copy
class ConcreteMediator extends Mediator {  
    //实现业务方法,封装同事之间的调用  
    public void operation() {  
        ......  
        ((Colleague)(colleagues.get(0))).method1(); //通过中介者调用同事类的方法  
        ......  
    }  
}

在具体中介者类中将调用同事类的方法,调用时可以增加一些自己的业务代码对调用进行控制。

在抽象同事类中维持了一个抽象中介者的引用,用于调用中介者的方法,典型的抽象同事类代码如下所示:

abstract class Colleague {  
    protected Mediator mediator; //维持一个抽象中介者的引用  

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

    public abstract void method1(); //声明自身方法,处理自己的行为  

    //定义依赖方法,与中介者进行通信  
    public void method2() {  
        mediator.operation();  
    }  
}

在抽象同事类中声明了同事类的抽象方法,而在具体同事类中将实现这些方法,典型的具体同事类代码如下所示:

class ConcreteColleague extends Colleague {  
    public ConcreteColleague(Mediator mediator) {  
        super(mediator);  
    }  

    //实现自身方法  
    public void method1() {  
        ......  
    }  
}

在具体同事类ConcreteColleague中实现了在抽象同事类中声明的方法,其中方法method1()是同事类的自身方法(Self-Method),用于处理自己的行为,而方法method2()是依赖方法(Depend-Method),用于调用在中介者中定义的方法,依赖中介者来完成相应的行为,例如调用另一个同事类的相关方法。

思考

如何理解同事类中的自身方法与依赖方法?

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