23种设计模式（8）：中介者模式

一：中介模式的定义
        --->用一个中介对象封装一系列的对象交互,中介者使各对象不需要显示地相互作用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互。
        --->中介模式的组成部分：
                ● Mediator 抽象中介者角色:抽象中介者角色定义统一的接口,用于各同事角色之间的通信。
                ● Concrete Mediator 具体中介者角色:具体中介者角色通过协调各同事角色实现协作行为,因此它必须依赖于各个同事角色。
                ● Colleague 同事角色：每一个同事角色都知道中介者角色,而且与其他的同事角色通信的时候,一定要通过中介者角色协作。每个同事类的行为分为两种:一种是同事本身的行为,比如改变对象本身的状态,处理自己的行为等,这种行为叫做自发行为(Self-Method),与其他的同事类或中介者没有任何的依赖;第二种是必须依赖中介者才能完成的行为,叫做依赖方法(Dep-Method)。
        --->迪米特法则认为“每个类只和朋友类交流”,这个朋友类并非越多越好,朋友类越多,耦合性越大,要想修改一个就得修改一片,这不是面向对象设计所期望的,况且这还是仅三个模块的情况,属于比较简单的一个小项目
        --->大家都学过网络的基本知识,网络拓扑有三种类型:总线型、环型、星型。
        --->星型网络拓扑如图14-4所示。
        --->在星型网络拓扑中,每个计算机通过交换机和其他计算机进行数据交换,各个计算机之间并没有直接出现交互的情况。这种结构简单,而且稳定,只要中间那个交换机不瘫痪,整个网络就不会发生大的故障。公司和网吧一般都采用星型网络。我们是不是可以把这种星型结构引入到我们的设计中呢?我们先画一个示意图,如图14-5所示

二：中介模式的应用

        --->中介者模式的优点
                中介者模式的优点就是减少类间的依赖,把原有的一对多的依赖变成了一对一的依赖,同事类只依赖中介者,减少了依赖,当然同时也降低了类间的耦合。
        --->中介者模式的缺点
                中介者模式的缺点就是中介者会膨胀得很大,而且逻辑复杂,原本N个对象直接的相互依赖关系转换为中介者和同事类的依赖关系,同事类越多,中介者的逻辑就越复杂。
        --->中介者模式应用误区和如何应用
        中介者模式简单,但是简单不代表容易使用,很容易被误用。在面向对象的编程中,对象和对象之间必然会有依赖关系,如果某个类和其他类没有任何相互依赖的关系,那这个类就是一个“孤岛”,在项目中就没有存在的必要了!就像是某个人如果永远独立生活,与任何人都没有关系,那这个人基本上就算是野人了——排除在人类这个定义之外。类之间的依赖关系是必然存在的,一个类依赖多个类的情况也是存在的,存在即合理,那是否可以说只要有多个依赖关系就考虑使用中介者模式呢?答案是否定的。中介者模式未必能帮你把原本凌乱的逻辑整理得清清楚楚,而且中介者模式也是有缺点的,这个缺点在使用不当时会被放大,比如原本就简单的几个对象依赖关系,如果为了使用模式而加入了中介
者,必然导致中介者的逻辑复杂化,因此中介者模式的使用需要“量力而行”!中介者模式适用于多个对象之间紧密耦合的情况,紧密耦合的标准是:在类图中出现了蜘蛛网状结构。在这种情况下一定要考虑使用中介者模式,这有利于把蜘蛛网梳理为星型结构,使原本复杂混乱的关系变得清晰简单。
        --->大家可以在如下的情况下尝试使用中介者模式:
                ● N个对象之间产生了相互的依赖关系(N>2)。
                ● 多个对象有依赖关系,但是依赖的行为尚不确定或者有发生改变的可能,在这种情况下一般建议采用中介者模式,降低变更引起的风险扩散。
                ● 产品开发。一个明显的例子就是MVC框架,把中介者模式应用到产品中,可以提升产品的性能和扩展性,但是对于项目开发就未必,因为项目是以交付投产为目标,而产品则是以稳定、高效、扩展为宗旨。




三：中介模式的实际应用
        --->中介者模式也叫做调停者模式,是什么意思呢?一个对象要和N多个对象交流,就像对象间的战争,很混乱。这时,需要加入一个中心,所有的类都和中心交流,中心说怎么处理就怎么处理,我们举一些在开发和生活中经常会碰到的例子。
        ● 机场调度中心
                大家在每个机场都会看到有一个“××机场调度中心”,它就是具体的中介者,用来调度每一架要降落和起飞的飞机。比如,某架飞机(同事类)飞到机场上空了,就询问调度中心(中介者)“我是否可以降落”以及“降落到哪个跑道”,调度中心(中介者)查看其他飞机
(同事类)情况,然后通知飞机降落。如果没有机场调度中心,飞机飞到机场了,飞行员要先看看有没有飞机和自己一起降落的,有没有空跑道,停机位是否具备等情况,这种局面是难以想象的!
        ● MVC框架
                大家都应该使用过Struts,MVC框架,其中的C(Controller)就是一个中介者,叫做前端控制器(Front Controller),它的作用就是把M(Model,业务逻辑)和V(View,视图)隔离开,协调M和V协同工作,把M运行的结果和V代表的视图融合成一个前端可以展示的页面,减少M和V的依赖关系。MVC框架已经成为一个非常流行、成熟的开发框架,这也是中介者模式的优点的一个体现。
        ● 媒体网关
                媒体网关也是一个典型的中介者模式,比如使用MSN时,张三发消息给李四,其过程应该是这样的:张三发送消息,MSN服务器(中介者)接收到消息,查找李四,把消息发送到李四,同时通知张三,消息已经发送。在这里,MSN服务器就是一个中转站,负责协调两个客户端的信息交流,与此相反的就是IPMsg(也叫飞鸽),它没有使用中介者,而直接使用了UDP广播的方式,每个客户端既是客户端也是服务器端。
        ● 中介服务
                现在中介服务非常多,比如租房中介、出国中介,这些也都是中介模式的具体体现,比如你去租房子,如果没有房屋中介,你就必须一个一个小区去找,看看有没有空房子,有没有适合自己的房子,找到房子后还要和房东签合约,自己检查房屋的家具、水电煤等;有了中介后,你就省心多了,找中介,然后安排看房子,看中了,签合约,中介帮你检查房屋家具、水电煤等等。这也是中介模式的实际应用。




四：中介模式的最佳实践


        ●本章讲述的中介者模式很少用到接口或者抽象类,这与依赖倒置原则是冲突的,这是什么原因呢?首先,既然是同事类而不是兄弟类(有相同的血缘),那就说明这些类之间是协作关系,完成不同的任务,处理不同的业务,所以不能在抽象类或接口中严格定义同事类必须具有的方法(从这点也可以看出继承是高侵入性的)。这是不合适的,就像你我是同事,虽然我们大家都是朝九晚五地上班,但是你跟我干的活肯定不同,不可能抽象出一个父类统一定义同事所必须有的方法。当然,每个同事都要吃饭、上厕所,可以把这些最基本的信息封装到抽象中,但这些最基本的行为或属性是中介者模式要关心的吗?如果两个对象不能提炼出共性,那就不要刻意去追求两者的抽象,抽象只要定义出模式需要的角色即可。当然如
果严格遵守面向接口编程的话,则是需要抽象的,这就需要读者在实际开发中灵活掌握。其次,在一个项目中,中介者模式可能被多个模块采用,每个中介者所围绕的同事类各不相同,你能抽象出一个具有共性的中介者吗?不可能,一个中介者抽象类一般只有一个实现者,除非中介者逻辑非常复杂,代码量非常大,这时才会出现多个中介者的情况。所以,对于中介者来说,抽象已经没有太多的必要。

       ● 中介者模式是一个非常好的封装模式,也是一个很容易被滥用的模式,一个对象依赖几个对象是再正常不过的事情,但是纯理论家就会要求使用中介者模式来封装这种依赖关系,
这是非常危险的!使用中介模式就必然会带来中介者的膨胀问题,这在一个项目中是很不恰当的。



五：中介模式的案例（库房，采购，销售系统运行案例）

【1】中介者抽象类

 

package com.yeepay.sxf.template9;
/**
 * 抽象中介者
 * （1）抽象中介者，相当于一个调停者，他可以调停不同的事件，所以中介者可以有很多方法。
 * （2）中介者依赖所有的同事类，同事类只依赖一个中介者，中介者去调和他们之间的关系
 * @author sxf
 *
 */
public abstract class AbStractMediator {
    //采购管理
    protected Purchase purchase;
    //销售管理
    protected Sale sale;
    //库存管理
    protected Stock stock;

    public AbStractMediator(){
        purchase=new Purchase(this);
        sale=new Sale(this);
        stock=new Stock(this);
    }
    //中介者做的事情
    public abstract void execute(String str,Object ...objects);

    /**
     * 获取采购
     * @return
     */
    public Purchase getPurchase() {
        return purchase;
    }
    /**
     * 获取销售
     * @return
     */
    public Sale getSale() {
        return sale;
    }
    /**
     * 获取库房
     * @return
     */
    public Stock getStock() {
        return stock;
    }

}

 

【2】具体的中介者

 

package com.yeepay.sxf.template9;
/**
 * 具体的中介者
 * @author sxf
 *
 */
public class Mediator extends AbStractMediator{


    @Override
    public void execute(String str, Object... objects) {
        if(str.equals("purchase.buy")){ //采购电脑
            this.buyComputer((Integer)objects[0]);
            }else if(str.equals("sale.sell")){ //销售电脑
            this.sellComputer((Integer)objects[0]);
            }else if(str.equals("sale.offsell")){ //折价销售
            this.offSell();
            }else if(str.equals("stock.clear")){ //清仓处理
            this.clearStock();
            }
    }
    /**
     * 采购电脑
     * @param number
     */
    private void buyComputer(int number){
        int saleStatus = super.sale.getSaleStatus();
        if(saleStatus>80){ //销售情况良好
            System.out.println("采购IBM电脑:"+number + "台");
            super.stock.increase(number);
        }else{ //销售情况不好
            int buyNumber = number/2; //折半采购
            System.out.println("采购IBM电脑:"+buyNumber+ "台");
        }
    }

    /**
     * 销售电脑
     * @param number
     */
    private void sellComputer(int number){
        if(super.stock.getStockNum()<number){ //库存数量不够销售
                super.purchase.buyIBMcomputer(number);
            }
            super.stock.decrease(number);
    }


    /**
     * 折价销售电脑
     */
    private void offSell(){
        System.out.println("折价销售IBM电脑"+stock.getStockNum()+"台");
    }


    /**
     * 清仓处理
     */
    private void clearStock(){
        //要求清仓销售
        super.sale.offSale();
        //要求采购人员不要采购
        super.purchase.refuseBuyIBM();
    }

}

 

【3】抽象的同事类（参与类）【可以有，可以没有，一般没有】

 

package com.yeepay.sxf.template9;
/**
 * 抽象同事类
 *
 * （1）所有的同事类可以不需要共同的抽象类。
 * （2）每个同事类的行为不一样，所以不需要抽象类，存在也可以，是所有同事类的共同行为，可以抽象出来
 * @author sxf
 *
 */
public abstract class AbstractColleague {
    protected AbStractMediator abStractMediator;

    public AbstractColleague(AbStractMediator abStractMediator){
        this.abStractMediator=abStractMediator;
    }
}

 

【4】采购

 

package com.yeepay.sxf.template9;
/**
 * 采购管理
 * @author sxf
 *
 */
public class Purchase extends AbstractColleague{
    /**
     * 构造
     * @param abStractMediator
     */
    public Purchase(AbStractMediator abStractMediator){
        super(abStractMediator);
    }

    /**
     * 采购电脑
     * @param number
     */
    public void buyIBMcomputer(int number){
        super.abStractMediator.execute("purchase.buy", number);
        System.out.println("Purchase.buyIBMcomputer()采购部要采购"+number+"台电脑");
    }
    /**
     * 不在采购电脑
     */
    public void  refuseBuyIBM(){
        System.out.println("Purchase.refuseBuyIBM()采购部不再采购电脑");
    }
}

 

【5】库房

 

package com.yeepay.sxf.template9;
/**
 * 库存管理
 * @author sxf
 *
 */
public class Stock extends AbstractColleague{

    //初始化库存100台电脑
    private static int COMPUTER_NUMBER=100;

    /**
     * 构造函数
     * @param abStractMediator
     */
    public Stock(AbStractMediator abStractMediator){
        super(abStractMediator);
    }
    /**
     * 库存增加
     * @param number
     */
    public void increase(int number){
        System.out.println("Stock.increase()库存原来【"+COMPUTER_NUMBER+"】台电脑");
        COMPUTER_NUMBER=COMPUTER_NUMBER+number;
        System.out.println("Stock.increase()库存增加【"+number+"】台电脑 现有库存【"+COMPUTER_NUMBER+"】台电脑");

    }
    /**
     * 库存出库
     * @param number
     */
    public void decrease(int number){
        System.out.println("Stock.decrease()库存原来【"+COMPUTER_NUMBER+"】台电脑 要出库【"+COMPUTER_NUMBER+"】台电脑");
    }

    /**
     * 获取库存
     * @return
     */
    public int getStockNum(){
        return COMPUTER_NUMBER;
    }
    /**
     * 库存压力大了，就要通知才口人员清理库存
     */
    public void clearStock(){
        System.out.println("Stock.clearStock()清理库存量为【"+COMPUTER_NUMBER+"】台电脑");
        super.abStractMediator.execute("stock.clear");
    }
}

 

【6】销售

 

package com.yeepay.sxf.template9;

import java.util.Random;

/**
 * 销售管理
 * @author sxf
 *
 */
public class Sale extends AbstractColleague {

    /**
     * 构造函数
     * @param abStractMediator
     */
    public Sale(AbStractMediator abStractMediator){
        super(abStractMediator);
    }
    /**
     * 销售电脑
     * @param number
     */
    public void sellIBMComputer(int number){
        super.abStractMediator.execute("sale.sell", number);
        System.out.println("Sale.sellIBMComputer()销售IBMcomputer电脑【"+number+"】台");
    }
    /**
     * 反馈销售情况 0-100变化，0代表根本没有人买，100代表非常畅销，出一个卖一个
     */
    public int getSaleStatus(){
        Random rand = new Random(System.currentTimeMillis());
        int saleStatus = rand.nextInt(100);
        System.out.println("IBM电脑的销售情况为:"+saleStatus);
        return saleStatus;
    }

    /**
     * 折价处理
     */
    public void offSale(){
        System.out.println("Sale.offSale()销售部门折价处理");
        super.abStractMediator.execute("sale.offsell");
    }
}

 

【7】客户端类

 

package com.yeepay.sxf.template9;
/**
 * 场景类
 * @author sxf
 *
 */
public class Client {


    public static void main(String[] args) {
        AbStractMediator mediator = new Mediator();
        //采购人员采购电脑
        System.out.println("------采购人员采购电脑--------");
        Purchase purchase = mediator.getPurchase();
        purchase.buyIBMcomputer(100);
        //销售人员销售电脑
        System.out.println("\n------销售人员销售电脑--------");
        Sale sale = mediator.getSale();
        sale.sellIBMComputer(1);
        //库房管理人员管理库存
        System.out.println("\n------库房管理人员清库处理--------");
        Stock stock = mediator.getStock();
        stock.clearStock();
    }
}