设计模式之中介者模式
在我们实际开发中,我们经常会遇到多个对象之间互相依赖、互相调用的场景。如果这些对象之间的耦合度太高,不仅会让系统变得难以维护,还会让扩展变得异常困难。此时,中介者模式(Mediatro)就是一种非常实用的设计方案,它可以有效地降低对象之间的耦合度,让系统更加灵活、可维护。
1. 概念
中介者模式是一种行为型设计模式,它的核心思想是:通过引入一个中介对象,将多个对象之间的交互封装在中介者中,避免对象之间直接引用,从而使它们解藕。
通俗地说,中介者就像一个“调度员”,各个同事之间不直接沟通,而是通过中介者来协作。
主要包含以下几个角色:
1. Mediator(抽象中介者):定义同事对象之间通信的接口;
2. ConcreteMediator(具体中介者):实现协调逻辑,知道所有的同事对象;
3. Colleague(抽象同事类):定义中介者对象的引用;
4. ConcreteColleague(具体同事类):通过中介者与其他同事通信。
2. 代码实现
这里我们使用一个聊天室的例子来演示中介者模式:
首先我们定义一个抽象中介者接口(抽象层就可以当作一个规范即可,不用过多关注):
public interface ChatMediator {void sendMessage(String message, User user);void addUser(User user);
}
其次我们来创建一个具体的实现类:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class ChatRoom implements ChatMediator {private List<User> users = new ArrayList<>();@Overridepublic void sendMessage(String message, User sender) {for (User user : users) {// 不给自己发消息if (user != sender) {user.receive(message);}}}@Overridepublic void addUser(User user) {users.add(user);}
}
接下来我们来编写抽象同事类(同样作为一个抽象层可以不用过多关注):
public abstract class User {protected ChatMediator mediator;protected String name;public User(ChatMediator mediator, String name) {this.mediator = mediator;this.name = name;}public abstract void send(String message);public abstract void receive(String message);
}
接下来编写同事类的实现:
public class ChatUser extends User {public ChatUser(ChatMediator mediator, String name) {super(mediator, name);}@Overridepublic void send(String message) {System.out.println(this.name + " 发送消息: " + message);mediator.sendMessage(message, this);}@Overridepublic void receive(String message) {System.out.println(this.name + " 收到消息: " + message);}
}
外部测试类:
public class MediatorPatternDemo {public static void main(String[] args) {ChatMediator chatRoom = new ChatRoom();User user1 = new ChatUser(chatRoom, "Alice");User user2 = new ChatUser(chatRoom, "Bob");User user3 = new ChatUser(chatRoom, "Charlie");chatRoom.addUser(user1);chatRoom.addUser(user2);chatRoom.addUser(user3);user1.send("大家好!");user2.send("Hi Alice!");}
}// 输出结果:
// Alice 发送消息: 大家好!
// Bob 收到消息: 大家好!
// Charlie 收到消息: 大家好!
// Bob 发送消息: Hi Alice!
// Alice 收到消息: Hi Alice!
// Charlie 收到消息: Hi Alice!
其实一些初级开发者会觉得,这样做并没有什么意义,只是加了一层中间层,那么我给大家编写一下不使用中介者模式的代码实现:
import java.util.List;public class User {private String name;private List<User> contacts;public User(String name) {this.name = name;}public void setContacts(List<User> contacts) {this.contacts = contacts;}public void sendMessage(String message) {System.out.println(this.name + " 发送消息: " + message);for (User user : contacts) {// 不给自己发消息if (!user.equals(this)) {user.receiveMessage(message);}}}public void receiveMessage(String message) {System.out.println(this.name + " 收到消息: " + message);}public String getName() {return name;}
}
这里存在的问题就是每个User对象都需要手动维护联系人列表,同时User类不仅负责发送和接收,还要管理用户间的通信逻辑,严重违反了单一职责原则!这样我们的代码耦合度过高,无法灵活扩展、测试也变得困难。
3. 应用场景
- GUI框架中,按钮、输入框等组件之间的通信由窗体中介协调;
- Java Swing的事件驱动机制;
- 微服务架构中的服务编排器(如 AWS Step Functions);
- Netty中的ChannelPipeline也是一种类似中介者的结构。
4. 总结
中介者模式是一种非常有用的解藕手段,尤其适用于多个对象之间存在复杂交互的场景。通过引入中介者,我们可以让系统结构更加清晰,逻辑更集中,便于维护和扩展。
一句话来说:当你发现对象之间“你中有我我中有你”的时候,就该考虑中介者模式了。