初识设计模式 - 中介模式

简介

中介设计模式(Mediator Design Pattern)定义了一个单独的(中介)对象,来封装一组对象之间的交互。

如果对象之间存在大量的相互关联和调用,若有一个对象发生变化,则需要跟踪和该对象的其他所有对象,并进行适当处理。

而中介模式将这些对象之间的交互委派给中介对象交互,来避免对象之间直接交互,使其耦合松散。

典型实现

首先,定义一个抽象中介者接口,该接口用于与各对象之间进行通信。其代码示例如下:

public abstract class Mediator {
// 维持所有同事对象的引用
protected ArrayList<Colleague> colleagues;
// 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();
}

对于具体的中介者对象,主要是实现自己的业务方法,封装同事之间的调用。其代码示例如下:

public class ConcreteMediator extends Mediator {
@Override
public void operation() {
// 通过中介者调用同事类的方法
this.colleagues.get(0).method1();
}
}

然后,需要定义一个抽象的同事类,其维持了一个抽象中介者的引用,用于调用中介者的方法。其代码示例如下:

public abstract class Colleague {
// 维持一个抽象中介者的引用
protected Mediator mediator;
public Colleague(Mediator mediator) {
this.mediator = mediator;
}
// 声明自身方法,处理自己的行为
public abstract void method1();
// 定义依赖方法,与中介者通信
public void method2() {
mediator.operation();
}
}

具体的同事类也比较简单,只需要继承自抽象同事类,然后定义好自己的行为即可。

总结

优点

中介模式的主要优点如下:

  • 中介模式将一对多的关系简化成了一对一的关系,降低了类的复杂度,简化了对象之间的交互
  • 将各同事对象解耦,增加新的中介者和新的同事类都比较方便,更好地符合“开闭原则”
  • 中介者将原本分布于多个对象间的行为集中在一起,改变这些行为只需生成新的中介者子类即可,这使得各个同事类可被重用,无须对同事类进行扩展

缺点

中介模式的主要缺点如下:

  • 具体的中介者类中包含了大量同事之间的交互逻辑,可能会导致具体中介者类非常复杂

适用场景

中介模式的适用场景如下:

  • 系统中对象之间存在复杂的引用关系,系统结构混乱且难以理解
  • 一个对象由于引用了许多其他对象并且直接和这些对象通信,导致难以复用该对象
  • 想通过一个中间类来封装多个类中的行为,而又不想生成太多子类

源码

在 JDK 中 java.util.Timer 就使用到了中介模式。如下是其源码部分:

public class Timer {
private final TaskQueue queue = new TaskQueue();
private void sched(TimerTask task, long time, long period) {
if (time < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal execution time.");
if (Math.abs(period) > (Long.MAX_VALUE >> 1))
period >>= 1;
synchronized(queue) {
if (!thread.newTasksMayBeScheduled)
throw new IllegalStateException("Timer already cancelled.");
synchronized(task.lock) {
if (task.state != TimerTask.VIRGIN)
throw new IllegalStateException(
"Task already scheduled or cancelled");
task.nextExecutionTime = time;
task.period = period;
task.state = TimerTask.SCHEDULED;
}
queue.add(task);
if (queue.getMin() == task)
queue.notify();
}
}
}
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