【行为型模式二十三】中介者模式(Mediator)

1 场景问题#

1.1 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(事实上主板有很多的功能,这里不去讨论)。试想一下,如果电脑里面没有主板,会怎样呢?

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,理论上说,基本上各个配件相互之间都存在交互数据的可能。如图所示:

没有主板,各个配件相互交互示意图

这也太复杂了吧,这还没完呢,由于各个配件的接口不同,那么相互之间交互的时候,还必须把数据接口进行转换才能匹配上,那就更恐怖了

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,而主板知道如何和所有的配件打交道,那就简单多了,这就避免了如上图所描述的那样乱作一团,有主板后的结构如图所示:

有主板后的结构示意图

1.2 有何问题##

如果上面的情况发生在软件开发上呢?

如果把每个电脑配件都抽象成为一个类或者是子系统,那就相当于出现了多个类之间相互交互,而且交互还很繁琐,导致每个类都必须知道所有需要交互的类,也就是我们常说的类和类耦合了,是不是很麻烦?

在软件开发中出现这种情况可就不妙了,不但开发的时候每个类会复杂,因为要兼顾其它的类,更要命的是每个类在发生改动的时候,需要通知所有相关的类一起修改,因为接口或者是功能发生了变动,使用它的地方都得变,快要疯了吧!

那该如何来简化这种多个对象之间的交互呢?

1.3 使用电脑来看电影##

为了演示,考虑一个稍微具体点的功能。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,这里仅仅考虑正常的情况,也就是有主板的情况,简化后假定会有如下的交互过程:

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;

主板去得到光驱的数据,把这些数据交给CPU进行分析处理;

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;

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;

当然这是一个持续的、不断重复的过程,从而形成不间断的视频和声音,具体的运行过程不在讨论之列,假设就有如上简单的交互关系就可以了。也就是说想看电影,把光盘放入光驱,光驱开始读盘,就可以看电影了。

现在要求使用程序把这个过程描述出来,该如何具体实现呢?

2 解决方案#

2.1 中介者模式来解决##

用来解决上述问题的一个合理的解决方案就是中介者模式。那么什么是中介者模式呢?

  1. 中介者模式定义
中介者模式定义
  1. 应用中介者模式来解决的思路

仔细分析上面的问题,根本原因就在于多个对象需要相互交互,从而导致对象之间紧密耦合,这就不利于对象的修改和维护。

中介者模式的解决思路很简单,跟电脑的例子一样,中介者模式通过引入一个中介对象,让其它的对象都只和中介对象交互,而中介对象知道如何和其它所有的对象交互,这样对象之间的交互关系就没有了,从而实现对象之间的解耦。

对于中介对象而言,所有相互交互的对象,被视为同事类,中介对象就是来维护各个同事之间的关系,而所有的同事类都只是和中介对象交互。

每个同事对象,当自己发生变化的时候,不需要知道这会引起其它对象有什么变化,它只需要通知中介者就可以了,然后由中介者去与其它对象交互。这样松散耦合带来的好处是,除了让同事对象之间相互没有关联外,还有利于功能的修改和扩展。

有了中介者过后,所有的交互都封装到中介者对象里面,各个对象就不再需要维护这些关系了。扩展关系的时候也只需要扩展或修改中介者对象就可以了

2.2 模式结构和说明##

中介者模式的结构如图所示:

中介者模式结构示意图

Mediator:中介者接口。在里面定义各个同事之间交互需要的方法,可以是公共的通讯方法,比如changed方法,大家都用,也可以是小范围的交互方法。

ConcreteMediator:具体中介者实现对象。它需要了解并维护各个同事对象,并负责具体的协调各同事对象的交互关系

Colleague:同事类的定义通常实现成为抽象类,主要负责约束同事对象的类型,并实现一些具体同事类之间的公共功能,比如:每个具体同事类都应该知道中介者对象,也就是具体同事类都会持有中介者对象,就可以定义到这个类里面。

ConcreteColleague:具体的同事类,实现自己的业务,在需要与其它同事通讯的时候,就与持有的中介者通信,中介者会负责与其它的同事交互

2.3 中介者模式示例代码##

  1. 先来看看所有同事的父类的定义

按照前面的描述,所有需要交互的对象,都被视为同事类,这些同事类应该有一个统一的约束。而且所有的同事类都需要和中介者对象交互,换句话说就是所有的同事都应该持有中介者对象。

因此,为了统一约束众多的同事类,并为同事类提供持有中介者对象的公共功能,先来定义一个抽象的同事类,在里面实现持有中介者对象的公共功能。

要提醒一点,下面示例的这个抽象类是没有定义抽象方法的,主要是用来约束所有同事类的类型,示例代码如下:

/**
 * 同事类的抽象父类
 */
public abstract class Colleague {
    /**
     * 持有中介者对象,每一个同事类都知道它的中介者对象
     */
    private Mediator mediator;
    /**
     * 构造方法,传入中介者对象
     * @param mediator 中介者对象
     */
    public Colleague(Mediator mediator) {
       this.mediator = mediator;
    }
    /**
     * 获取当前同事类对应的中介者对象
     * @return 对应的中介者对象
     */
    public Mediator getMediator() {
       return mediator;
    }
}
  1. 接下来看看具体的同事类,在示意中它们的实现是差不多的,示例代码如下:
/**
 * 具体的同事类A
 */
public class ConcreteColleagueA extends Colleague {
    public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) {
       super(mediator);
    }
    /**
     * 示意方法,执行某些业务功能
     */
    public void someOperation() {
       //在需要跟其它同事通信的时候,通知中介者对象
       getMediator().changed(this);
    }
}

/**
 * 具体的同事类B
 */
public class ConcreteColleagueB extends Colleague {
    public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) {
       super(mediator);
    }
    /**
     * 示意方法,执行某些业务功能
     */
    public void someOperation() {
       //在需要跟其它同事通信的时候,通知中介者对象
       getMediator().changed(this);
    }
}
  1. 接下来看看中介者的定义,示例代码如下:
/**
 * 中介者,定义各个同事对象通信的接口
 */
public interface Mediator {
    /**
     * 同事对象在自身改变的时候来通知中介者的方法,
     * 让中介者去负责相应的与其它同事对象的交互
     * @param colleague 同事对象自身,好让中介者对象通过对象实例去获取同事对象的状态
     */
    public void changed(Colleague colleague);
}
  1. 接下来看看具体的中介者实现,示例代码如下:
/**
 * 具体的中介者实现
 */
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;
  
    /**
     * 设置中介者需要了解并维护的同事A对象
     * @param colleague 同事A对象
     */
    public void setConcreteColleagueA(ConcreteColleagueA colleague) {
       colleagueA = colleague;
    }
    /**
     * 设置中介者需要了解并维护的同事B对象
     * @param colleague 同事B对象
     */
    public void setConcreteColleagueB(ConcreteColleagueB colleague) {
       colleagueB = colleague;
    }  

    public void changed(Colleague colleague) {
       //某个同事类发生了变化,通常需要与其它同事交互
       //具体协调相应的同事对象来实现协作行为
    }
}

2.4 使用中介者模式来实现示例##

要使用中介者模式来实现示例,那就要区分出同事对象和中介者对象。很明显,主板是作为中介者,而光驱、CPU、声卡、显卡等配件,都是作为同事对象。

根据中介者模式的知识,设计出示例的程序结构如图所示:

使用中介者模式实现示例的结构示意图
  1. 先来看看所有同事的抽象父类的定义,跟标准的实现是差不多的,示例代码如下:
public abstract class Colleague {
    private Mediator mediator;
    public Colleague(Mediator mediator) {
       this.mediator = mediator;
    }
    public Mediator getMediator() {
       return mediator;
    }
}
  1. 定义众多的同事

定义好了同事的抽象父类,接下来就应该具体的实现这些同事类了,按照顺序一个一个来,先看看光驱类吧,示例代码如下:

/**
 * 光驱类,一个同事类
 */
public class CDDriver extends Colleague{
    public CDDriver(Mediator mediator) {
       super(mediator);
    }
    /**
     * 光驱读取出来的数据
     */
    private String data = "";
    /**
     * 获取光驱读取出来的数据
     * @return 光驱读取出来的数据
     */
    public String getData(){
       return this.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 = "设计模式,值得好好研究";
       //通知主板,自己的状态发生了改变
       this.getMediator().changed(this);
    }
}

/**
 * CPU类,一个同事类
 */
public class CPU extends Colleague{
    public CPU(Mediator mediator) {
       super(mediator);
    }
    /**
     * 分解出来的视频数据
     */
    private String videoData = "";
    /**
     * 分解出来的声音数据
     */
    private String soundData = "";
    /**
     * 获取分解出来的视频数据
     * @return 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
     * @return 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
     * @param data 被处理的数据
     */
    public void executeData(String data){
       //把数据分解开,前面的是视频数据,后面的是音频数据
       String [] ss = data.split(",");
       this.videoData = ss[0];
       this.soundData = ss[1];
       //通知主板,CPU的工作完成
       this.getMediator().changed(this);
    }
}

/**
 * 显卡类,一个同事类
 */
public class VideoCard extends Colleague{
    public VideoCard(Mediator mediator) {
       super(mediator);
    }
    /**
     * 显示视频数据
     * @param data 被显示的数据
     */
    public void showData(String data){
       System.out.println("您正观看的是:"+data);
    }
}

/**
 * 声卡类,一个同事类
 */
public class SoundCard extends Colleague{
    public SoundCard(Mediator mediator) {
       super(mediator);
    }
    /**
     * 按照声频数据发出声音
     * @param data 发出声音的数据
     */
    public void soundData(String data){
       System.out.println("画外音:"+data);
    }
}
  1. 定义中介者接口

由于所有的同事对象都要和中介者交互,来定义出中介者的接口,功能不多,提供一个让同事对象在自身改变的时候来通知中介者的方法,示例代码如下:

/**
 * 中介者对象的接口
 */
public interface Mediator {
    /**
     * 同事对象在自身改变的时候来通知中介者的方法,
     * 让中介者去负责相应的与其它同事对象的交互
     * @param colleague 同事对象自身,好让中介者对象通过对象实例
     *                  去获取同事对象的状态
     */
    public void changed(Colleague colleague);
}
  1. 实现中介者对象

中介者的功能就稍微多一点,它需要处理所有的同事对象之间的交互,好在我们要示例的东西并不麻烦,仅有两个功能处理而已,示例代码如下:

/**
 * 主板类,实现中介者接口
 */
public class MotherBoard 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;
    }
    public void changed(Colleague colleague) {
       if(colleague == cdDriver){
           //表示光驱读取数据了
           this.opeCDDriverReadData((CDDriver)colleague);
       }else if(colleague == cpu){
           //表示CPU处理完了
           this.opeCPU((CPU)colleague);
       }
    }
    /**
     * 处理光驱读取数据过后与其它对象的交互
     * @param cd 光驱同事对象
     */
    private void opeCDDriverReadData(CDDriver cd){
       //1:先获取光驱读取的数据
       String data = cd.getData();
       //2:把这些数据传递给CPU进行处理
       this.cpu.executeData(data);
    }
    /**
     * 处理CPU处理完数据后与其它对象的交互
     * @param cpu CPU同事类
     */
    private void opeCPU(CPU cpu){
       //1:先获取CPU处理过后的数据
       String videoData = cpu.getVideoData();
       String soundData = cpu.getSoundData();
       //2:把这些数据传递给显卡和声卡展示出来
       this.videoCard.showData(videoData);
       this.soundCard.soundData(soundData);
    }
}
  1. 看个电影享受一下

定义完了同事类,也实现处理了它们交互的中介者对象,该来写个客户端使用它们,来看个电影,好好享受一下。写个客户端测试一下,看看效果,示例代码如下:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
       //1:创建中介者——主板对象
       MotherBoard mediator = new MotherBoard();
       //2: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);

       //3:让中介者知道所有的同事
       mediator.setCdDriver(cd);
       mediator.setCpu(cpu);
       mediator.setVideoCard(vc);
       mediator.setSoundCard(sc);
     
       //4:开始看电影,把光盘放入光驱,光驱开始读盘
       cd.readCD();
    }
}

运行结果如下:

您正观看的是:设计模式
画外音:值得好好研究

如同上面的示例,对于光驱对象、CPU对象、显卡对象和声卡对象,需要相互交互,虽然只是简单演示,但是也能看出来,它们的交互是比较麻烦的,于是定义一个中介者对象——主板对象,来维护它们之间的交互关系,从而使得这些对象松散耦合

如果这个时候需要修改它们的交互关系,直接到中介者里面修改就好了,也就是说它们的关系已经独立封装到中介者对象里面了,可以独立的改变它们之间的交互关系,而不用去修改这些同事对象。

3 模式讲解#

3.1 认识中介者模式##

  1. 模式的功能

中介者的功能非常简单,就是封装对象之间的交互。如果一个对象的操作会引起其它相关对象的变化,或者是某个操作需要引起其它对象的后续或连带操作,而这个对象又不希望自己来处理这些关系,那么就可以找中介者,把所有的麻烦扔给它,只在需要的时候通知中介者,其它的就让中介者去处理就可以了。

反过来,其它的对象在操作的时候,可能会引起这个对象的变化,也可以这么做。最后对象之间就完全分离了,谁都不直接跟其它对象交互,那么相互的关系,全部被集中到中介者对象里面了,所有的对象就只是跟中介者对象进行通信,相互之间不再有联系。

把所有对象之间的交互都封装在中介者当中,无形中还得到另外一个好处,就是能够集中的控制这些对象的交互关系,这样有什么变化的时候,修改起来就很方便

  1. 需要Mediator接口吗

要回答这个问题,先要搞清楚一件事情,接口用来干什么的?对,接口是用来实现“封装隔离”的,那么封装谁?隔离谁呢?Mediator接口嘛,肯定是用来封装中介者对象的,使得使用中介者对象的客户对象跟具体的中介者实现对象分离开。

了解了上面这些内容,回过来想想,有没有使用Mediator接口的必要,那就取决于是否会提供多个不同的中介者实现。如果中介者实现只有一个的话,而且预计中也没有需要扩展的要求,那么就可以不定义Mediator接口,让各个同事对象直接使用中介者实现对象;如果中介者实现不只一个,或者预计中有扩展的要求,那么就需要定义Mediator接口,让各个同事对象来面向中介者接口编程,而无需关心具体的中介者实现

  1. 同事关系

在标准的中介者模式中,把使用中介者对象来交互的那些对象称为同事类,这不是乱叫的,在中介者模式中,要求这些类都要继承相同的类,也就是说,这些对象从某个角度讲是同一个类型,算是兄弟对象。

正是这些兄弟对象之间的交互关系很复杂,才产生了把这些交互关系分离出去,单独做成中介者对象,这样一来,这些兄弟对象就成了中介者对象眼里的同事。

  1. 同事和中介者的关系

在中介者模式中,当一个同事对象发生了改变,需要主动通知中介者,让中介者去处理与其它同事对象相关的交互。

这就导致了同事对象和中介者对象之间必须有关系,首先是同事对象需要知道中介者对象是谁;反过来,中介者对象也需要知道相关的同事对象,这样它才能与同事对象进行交互。也就是说中介者对象和同事对象之间是相互依赖的。

  1. 如何实现同事和中介者的通信

一个同事对象发生了改变,会通知中介者对象,中介者对象会处理与其它同事的交互,这就产生了同事对象和中介者对象的相互通信。怎么实现这种通信关系呢?

一种实现方式是在Mediator接口中定义一个特殊的通知接口,作为一个通用的方法,让各个同事类来调用这个方法,在中介者模式结构图里画的就是这种方式。在前面示例的也是这种方式,定义了一个通用的changed方法,并且把同事对象当做参数传入,这样在中介者对象里面,就可以去获取这个同事对象的实例的数据了。

另外一种实现方式是可以采用观察者模式,把Mediator实现成为观察者,而各个同事类实现成为Subject,这样同事类发生了改变,会通知Mediator。Mediator在接到通知过后,会与相应的同事对象进行交互。

  1. 中介者模式的调用顺序示意图

中介者模式的调用顺序如图所示:

中介者模式的调用顺序示意图

3.2 广义中介者##

仔细查看中介者的结构、定义和示例,会发现几个问题,使得中介者模式在实际使用的时候,变得繁琐或困难。

  1. 其一:是否有必要为同事对象定义一个公共的父类?

大家都知道,Java是单继承的,为了使用中介者模式,就让这些同事对象继承一个父类,这是很不好的;再说了,这个父类目前也没有什么特别的公共功能,也就是说继承它也得不到多少好处。

在实际开发中,很多相互交互的对象本身是没有公共父类的,强行加上一个父类,会让这些对象实现起来特别别扭。

  1. 其二:同事类有必要持有中介者对象吗?

同事类需要知道中介者对象,以便当它们发生改变的时候,能够通知中介者对象,但是,是否需要作为属性,并通过构造方法传入,这么强的依赖关系呢?

也可以有简单的方式去通知中介对象,比如把中介对象做成单例,直接在同事类的方法里面去调用中介者对象。

  1. 其三:是否需要中介者接口?

在实际开发中,很常见的情况是不需要中介者接口的,而且中介者对象也不需要创建很多个实例,因为中介者是用来封装和处理同事对象的关系的,它一般是没有状态需要维护的,因此中介者通常可以实现成单例

  1. 其四:中介者对象是否需要持有所有的同事?

虽说中介者对象需要知道所有的同事类,这样中介者才能与它们交互。但是是否需要做为属性这么强烈的依赖关系,而且中介者对象在不同的关系维护上,可能会需要不同的同事对象的实例,因此可以在中介者处理的方法里面去创建、或者获取、或者从参数传入需要的同事对象。

  1. 其五:中介者对象只是提供一个公共的方法,来接受同事对象的通知吗?

从示例就可以看出来,在公共方法里,还是要去区分到底是谁调过来,这还是简单的,还没有去区分到底是什么样的业务触发调用过来的,因为不同的业务,引起的与其它对象的交互是不一样的。

因此在实际开发中,通常会提供具体的业务通知方法,这样就不用再去判断到底是什么对象,具体是什么业务了

基于上面的考虑,在实际应用开发中,经常会简化中介者模式,来使开发变得简单,比如有如下的简化:

通常会去掉同事对象的父类,这样可以让任意的对象,只要需要相互交互,就可以成为同事;

还有通常不定义Mediator接口,把具体的中介者对象实现成为单例;

另外一点就是同事对象不再持有中介者,而是在需要的时候直接获取中介者对象并调用;中介者也不再持有同事对象,而是在具体处理方法里面去创建、或者获取、或者从参数传入需要的同事对象。

把这样经过简化、变形使用的情况称为广义中介者。还是来举个实际点的例子看看吧。

  1. 部门与人员

几乎在每个应用系统中都需要这样的功能模块:部门管理、人员管理,为了简单点演示,把模块简化成类,也就是有一个部门类Dep和人员类User。

首先想想部门类Dep和人员类User之间是什么关系,一对一?一对多?还是多对多?

可能在不同的系统里面,根据需要会做成不同的关系,但从实际情况讲,部门和人员应该是多对多的,也就是一个部门可以有多个人,而一个人也可以加入多个部门。

对于一个部门有多个人,估计大家都能理解。而一个人也可以加入多个部门,或许有些朋友就觉得有些问题了,因为在他们做系统的经验上,是一个人只属于一个部门的。

事实上一个人是可以属于多个部门的,比如:某人是开发部的经理,同时也是销售部门的技术总监,为销售部门给客户的解决方案中的技术部分进行把关,同时还可以是客户服务部门的技术顾问,为他们解决客户的技术问题提供指导。

好了,理解了部门和人员是多对多的关系过后,有些朋友可能会做出如下的设计,不就是个多对多吗,类之间的多对多也很容易表达啊,如下:

public class Dep {
    private Collection<User> colUser = new ArrayList<User>();
}
public class User {
    private Collection<Dep> colDep = new ArrayList<Dep>();
}

很简单,是吧,一个部门有多个人员,一个人员属于多个部门。

  1. 问题的出现

真的这么简单吗?再进一步想想部门和人员的功能交互,就会知道这样设计是存在问题的,举几个常见的功能:

部门被撤销

部门之间进行合并

人员离职

人员从一个部门调职到另外一个部门

想想要实现这些功能,按照前面的设计,该怎么做呢?

(1)系统运行期间,部门被撤销了,就意味着这个部门不存在了,可是原来这个部门下所有的人员,每个人员的所属部门中都有这个部门呢,那么就需要先通知所有的人员,把这个部门从它们的所属部门中去掉,然后才可以清除这个部门。

(2)部门合并,是合并成一个新的部门呢,还是把一个部门并入到另一个部门?如果是合并成一个新的部门,那么需要把原有的两个部门撤销,然后再新增一个部门;如果是把一个部门合并到另一个部门里面,那就是撤销掉一个部门,然后把这个部门下的人员移动到这个部门。不管是那种情况,都面临着需要通知相应的人员进行更改这样的问题。

(3)人员离职了,反过来就需要通知他所属于的部门,从部门的拥有人员的记录中去除掉这个人员。

(4)人员调职,同样需要通知相关的部门,先从原来的部门中去除掉,然后再到新的部门中添加上。

看了上述的描述,感觉如何?是不是“烦就一个字”啊!

麻烦的根源在什么地方呢?仔细想想,对了,麻烦的根源就在于部门和人员之间的耦合,这样导致操作人员的时候,需要操作所有相关的部门,而操作部门的时候又需要操作所有相关的人员,使得部门和人员搅和在了一起

  1. 中介者来解决

找到了根源就好办了,采用中介者模式,引入一个中介者对象来管理部门和人员之间的关系,就能解决这些问题了

如果采用标准的中介者模式,想想上面提出的那些问题点吧,就知道实现起来会很别扭。因此采用广义的中介者来解决,这样部门和人员就完全解耦了,也就是说部门不知道人员,人员也不知道部门,它们完全分开,它们之间的关系就完全由中介者对象来管理了。这个时候的结构如图所示:

引入中介者后的结构示意图
  1. 实现示例

(1)首先定义部门类,示例代码如下:

/**
 * 部门类
 */
public class Dep{
    /**
     * 描述部门编号
     */
    private String depId;
    /**
     * 描述部门名称
     */
    private String depName;

    public String getDepId() {
       return depId;
    }
    public void setDepId(String depId) {
       this.depId = depId;
    }
    public String getDepName() {
       return depName;
    }
    public void setDepName(String depName) {
       this.depName = depName;
    }
    /**
     * 撤销部门
     * @return 是否撤销成功
     */
    public boolean deleteDep(){
       //1:要先通过中介者去清除掉所有与这个部门相关的部门和人员的关系
       DepUserMediatorImpl mediator = DepUserMediatorImpl.getInstance();
       mediator.deleteDep(depId);
       //2:然后才能真的清除掉这个部门
       //请注意在实际开发中,这些业务功能可能会做到业务层去,
       //而且实际开发中对于已经使用的业务数据通常是不会被删除的,
       //而是会被做为历史数据保留
       return true;
    }
}

(2)接下来定义人员类,示例代码如下:

/**
 * 人员类
 */
public class User{
    /**
     * 人员编号
     */
    private String userId;
    /**
     * 人员名称
     */
    private String userName;

    public String getUserId() {
       return userId;
    }
    public void setUserId(String userId) {
       this.userId = userId;
    }
    public String getUserName() {
       return userName;
    }
    public void setUserName(String userName) {
       this.userName = userName;
    }
    /**
     * 人员离职
     * @return 是否处理成功
     */
    public boolean dimission(){
       //1:要先通过中介者去清除掉所有与这个人员相关的部门和人员的关系
       DepUserMediatorImpl mediator = DepUserMediatorImpl.getInstance();
       mediator.deleteUser(userId);
       //2:然后才能真的清除掉这个人员
       //请注意,实际开发中,人员离职,是不会真的删除人员记录的,
       //通常是把人员记录的状态或者是删除标记设置成已删除,
       //只是不再参加新的业务,但是已经发生的业务记录是不会被清除掉的    

       return true;
    }
}

(3)顺带看一下描述部门和人员关系的对象,非常简单,示例代码如下:

/**
 *  描述部门和人员关系的类
 */
public class DepUserModel {
    /**
     * 用于部门和人员关系的编号,用做主键
     */
    private String depUserId;
    /**
     * 部门的编号
     */
    private String depId;
    /**
     * 人员的编号
     */
    private String userId;
}

(4)具体的中介者实现:

首先中介者要管理部门和人员的关系,所以在中介者实现里面添加了一些测试的数据,为此还专门做了一个用来描述部门和人员关系的数据对象;其次在中介者里面只是实现了撤销部门和人员离职相应的关系处理,其它的没有实现;另外,这个中介者实现被实现成单例的了。示例代码如下:

/**
 * 实现部门和人员交互的中介者实现类
 * 说明:为了演示的简洁性,只示例实现撤销部门和人员离职的功能
 */
public class DepUserMediatorImpl{
    private static DepUserMediatorImpl mediator = new DepUserMediatorImpl();
    private DepUserMediatorImpl(){
       //调用初始化测试数据的功能
       initTestData();
    }
    public static DepUserMediatorImpl getInstance(){
       return mediator;
    }
  
    /**
     * 测试用,记录部门和人员的关系
     */
    private Collection<DepUserModel> depUserCol = new ArrayList<DepUserModel>();
   
    /**
     * 初始化测试数据
     */
    private void initTestData(){
       //准备一些测试数据
       DepUserModel du1 = new DepUserModel();
       du1.setDepUserId("du1");
       du1.setDepId("d1");
       du1.setUserId("u1");    
       depUserCol.add(du1);
     
       DepUserModel du2 = new DepUserModel();
       du2.setDepUserId("du2");
       du2.setDepId("d1");
       du2.setUserId("u2");    
       depUserCol.add(du2);
     
       DepUserModel du3 = new DepUserModel();
       du3.setDepUserId("du3");
       du3.setDepId("d2");
       du3.setUserId("u3");    
       depUserCol.add(du3);
     
       DepUserModel du4 = new DepUserModel();
       du4.setDepUserId("du4");
       du4.setDepId("d2");
       du4.setUserId("u4");    
       depUserCol.add(du4);
     
       DepUserModel du5 = new DepUserModel();
       du5.setDepUserId("du5");
       du5.setDepId("d2");
       du5.setUserId("u1");    
       depUserCol.add(du5);
    }
    /**
     * 完成因撤销部门的操作所引起的与人员的交互,需要去除相应的关系
     * @param depId 被撤销的部门对象的编号
     * @return 是否已经正确的处理了因撤销部门所引起的与人员的交互
     */
    public boolean deleteDep(String depId) {
       //请注意:为了演示简单,部门撤销后,
       //原部门的人员怎么处理等后续业务处理,这里就不管了
     
       //1:到记录部门和人员关系的集合里面,寻找跟这个部门相关的人员
       //设置一个临时的集合,记录需要清除的关系对象
       Collection<DepUserModel> tempCol = new ArrayList<DepUserModel>();
       for(DepUserModel du : depUserCol){
           if(du.getDepId().equals(depId)){
              //2:需要把这个相关的记录去掉,先记录下来
              tempCol.add(du);
           }
       }
       //3:从关系集合里面清除掉这些关系
       depUserCol.removeAll(tempCol);
     
       return true;
    }
    /**
     * 完成因人员离职引起的与部门的交互
     * @param userId 离职的人员的编号
     * @return 是否正确处理了因人员离职引起的与部门的交互
     */
    public boolean deleteUser(String userId) {
       //1:到记录部门和人员关系的集合里面,寻找跟这个人员相关的部门
       //设置一个临时的集合,记录需要清除的关系对象
       Collection<DepUserModel> tempCol = new ArrayList<DepUserModel>();
       for(DepUserModel du : depUserCol){
           if(du.getUserId().equals(userId)){
              //2:需要把这个相关的记录去掉,先记录下来
              tempCol.add(du);
           }
       }
       //3:从关系集合里面清除掉这些关系
       depUserCol.removeAll(tempCol);
  
       return true;
    }
    /**
     * 测试用,在内部打印显示一下一个部门下的所有人员
     * @param dep 部门对象
     */
    public void showDepUsers(Dep dep) {
       for(DepUserModel du : depUserCol){
           if(du.getDepId().equals(dep.getDepId())){
              System.out.println("部门编号="+dep.getDepId()+"下面拥有人员,其编号是:"+du.getUserId());
           }
       }
    }
    /**
     * 测试用,在内部打印显示一下一个人员所属的部门
     * @param user 人员对象
     */
    public void showUserDeps(User user) {
       for(DepUserModel du : depUserCol){
           if(du.getUserId().equals(user.getUserId())){
              System.out.println("人员编号="+user.getUserId()+"属于部门编号是:"+du.getDepId());
           }
       }
    }
    /**
     * 完成因人员调换部门引起的与部门的交互
     * @param userId 被调换的人员的编号
     * @param oldDepId 调换前的部门的编号
     * @param newDepId 调换后的部门的编号
     * @return 是否正确处理了因人员调换部门引起的与部门的交互
     */
    public boolean changeDep(String userId,String oldDepId, String newDepId) {
       //本示例不去实现了
       return false;
    }
    /**
     * 完成因部门合并操作所引起的与人员的交互
     * @param colDepIds 需要合并的部门的编号集合
     * @param newDep 合并后新的部门对象
     * @return 是否正确处理了因部门合并操作所引起的与人员的交互
     */
    public boolean joinDep(Collection<String> colDepIds, Dep newDep){
       //本示例不去实现了     
       return false;
    }
}

(5)测试一下,看看好用不,客户端示例代码如下:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
       DepUserMediatorImpl mediator = DepUserMediatorImpl.getInstance();
       //准备要撤销的部门,仅仅需要一个部门编号
       Dep dep = new Dep();
       dep.setDepId("d1");
       Dep dep2 = new Dep();
       dep2.setDepId("d2");
       //准备用于测试的人员,也只需要一个人员编号
       User user = new User();
       user.setUserId("u1");
     
       //测试撤销部门,在运行之前,输出一下,看这个人员属于哪些部门      
       System.out.println("撤销部门前------------------");
       mediator.showUserDeps(user);      
       //真正执行业务,撤销这个部门
       dep.deleteDep();    
       //再次输出一下,看这个人员属于哪些部门
       System.out.println("撤销部门后------------------");
       mediator.showUserDeps(user);
     
       //测试人员离职,在运行之前,输出一下,看这个部门下都有哪些人员
       System.out.println("---------------------------------");
       System.out.println("人员离职前------------------");
       mediator.showDepUsers(dep2);      
       //真正执行业务,人员离职
       user.dimission();   
       //再次输出一下,看这个部门下都有哪些人员
       System.out.println("人员离职后------------------");
       mediator.showDepUsers(dep2);
    }
}

运行结果如下:

撤销部门前------------------
人员编号=u1属于部门编号是:d1
人员编号=u1属于部门编号是:d2
撤销部门后------------------
人员编号=u1属于部门编号是:d2
---------------------------------
人员离职前------------------
部门编号=d2下面拥有人员,其编号是:u3
部门编号=d2下面拥有人员,其编号是:u4
部门编号=d2下面拥有人员,其编号是:u1
人员离职后------------------
部门编号=d2下面拥有人员,其编号是:u3
部门编号=d2下面拥有人员,其编号是:u4

好好体会一下,看看这样做是不是变得更容易了些,而且也实现了中介者想要实现的功能,那就是让同事对象相互分离,由中介对象统一管理它们的交互。

3.3 中介者模式的优缺点##

  1. 松散耦合

中介者模式通过把多个同事对象之间的交互封装到中介者对象里面,从而使得同事对象之间松散耦合,基本上可以做到互不依赖。这样一来,同事对象就可以独立的变化和复用,而不再像以前那样“牵一发而动全身”了。

  1. 集中控制交互

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

  1. 多对多变成一对多

没有使用中介者模式的时候,同事对象之间的关系通常是多对多的,引入中介者对象过后,中介者对象和同事对象的关系通常变成了双向的一对多,这会让对象的关系更容易理解和实现。

  1. 过度集中化

中介者模式的一个潜在缺点是,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中介者的时候,会导致中介者对象变得十分的复杂,而且难于管理和维护

3.4 思考中介者模式##

  1. 中介者模式的本质

中介者模式的本质:封装交互。

中介者模式的目的,就是用来封装多个对象的交互,这些交互的处理多在中介者对象里面实现,因此中介对象的复杂程度,就取决于它封装的交互有多复杂了。

只要是实现封装对象之间的交互功能,就可以应用上中介者模式,而不必过于拘泥于中介者模式本身的结构。标准的中介者模式限制很多,导致能完全按照标准使用中介者模式的地方并不是很多,而且多集中在界面实现上。只要本质不变,稍稍变形一下,简化一下,或许能更好的使用中介者模式

  1. 何时选用中介者模式

建议在如下情况中,选用中介者模式:

如果一组对象之间的通信方式比较复杂,导致相互依赖、结构混乱,可以采用中介者模式,把这些对象相互的交互管理起来,各个对象都只需要和中介者交互,从而使得各个对象松散耦合,结构也更清晰易懂。

如果一个对象引用很多的对象,并直接跟这些对象交互,导致难以复用该对象。可以采用中介者模式,把这个对象跟其它对象的交互封装到中介者对象里面,这个对象就只需要和中介者对象交互就可以了。

3.5 相关模式##

  1. 中介者模式和外观模式

这两个模式有相似的地方,也存在很大的不同。

外观模式多用来封装一个子系统内部的多个模块,目的是向子系统外部提供简单易用的接口,也就是说外观模式封装的是子系统外部和子系统内部模块间的交互;而中介者模式是提供多个平等的同事对象之间交互关系的封装,一般是用在内部实现上

另外,外观模式是实现单向的交互,是从子系统外部来调用子系统内部,不会反着来,而中介者模式实现的是内部多个模块间多向的交互

  1. 中介者模式和观察者模式

这两个模式可以组合使用。

中介者模式可以组合使用观察者模式,来实现当同事对象发生改变的时候,通知中介对象,让中介对象去进行与其它相关对象的交互

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