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1. 中介者模式(Mediator Pattern)的定义
(1)定义:用一个中介对象来封装一系统对象交互。中介者使得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。
①中介者模式主要用来将同事类之间网状结构变为星状结构,使同事类之间的关系变的清晰一些。
②所有对象只跟中介者对象进行通信,相互之间不再有联系,这样也能够集中控制这些对象的交互关系。
(2)中介者模式的结构和说明
①Mediator: 中介者接口。在里面定义各个同事之间交互需要的方法,可以是公共的通信方法,比如changed方法,大家都可以用(一般会传入同事类的this指针),也可以是小范围的交互方法。
②ConcreteMediator:具体中介者实现对象。这需要了解并维扩各个同事对象,并负具体的协调各同事对象的交互关系。
③Colleague:同事类的定义,通常实现为抽象类,主要负责约束同事对象的类型,并能实现一些具体同事类之间的公共功能。同时,一般会持有中介者的引用。
④ConcreteColleague:具体的同事类,实现自己的业务,在需要与其他同事通信的时候,就与持有的中介者通信,中介者会负责与其他的同事交互。
2. 思考中介者模式
(1)中介者模式的本质:封装交互。中介者的目的,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。只要是实现封装对象之间的交互功能,就可用中介者模式,而不必过于拘泥于中介者模式本身的结构。
(2)需要Mediator接口吗
这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,而且预计中也没有扩展的需求,那就可以不定义Mediator接口。如果中介者实现不只一个,或者预计有扩展的要求,那么就需要定义Mediator接口。让各个同事类来面向中介者接口编程。
(3)同事关系
在标准的中介者模式中,将使用中介者对象来交互的那些对象称为同事类,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来讲是同一个类型,算是兄弟对象。
(4)同事和中介者的关系
①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他同事对象相关的交互。
②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,这样才能与同事对象进行交互。
③中介者对象与同事对象之间是相互依赖的。
(5)如何实现同事和中介者的通信
①同事类持有中介者对象,可以通过Mediator接口中定义一个特殊的通知接口(如changed),并把this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或当中的数据了。中介者对象里面记录着各个同事,会根据从changed接口中传入来的对象,判断下一步的动作。
②另一种实现方式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在接到通知的以后,会与相应的同事对象进行交互。
3. 广义的中介者
(1)标准中介者模式的问题
①同事对象都要从一个公共的父类继承。在这实际开发中,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。
②同事类必须持有中介者对象吗?在标准的中介者模式中,中介者对象作为属性并通过构造方法注入到同事类中的。而实际开发中,可以把中介者对象做成单例,直接在同事类的方法里面去调用中介者对象,而无须将中介者作为同事类的成员变量。
③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,它一般被实现为单例。
④中介者对象是否需要持有所有的同事?在标准的中介者模式中会将所有的同事类作为成员变量(或保存在链表中)这是一种很强的依赖关系。在实现中,可以在中介者处理的方法里面去创建或获取,或者从参数传入需要的同事对象。
⑤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?在标准的中介者中只提供一个公共方法,这样还是要去区分到底是哪个同事类发过来的通知。在实际的开发中,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,其具体的什么业务了。
(2)广义的中介者模式(也是简化的中介者模式)
①通常去掉同事对象的父类,这样可以让任意对象,只要需要相互交互,就可以成为同事。
②通常不定义Mediator接口,把具体的中介者对象实现成单例。
③同事对象不再持有中介者,需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,而是在具体的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。
4. 中介者模式的优缺点
(1)优点
①松散耦合:中介者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。这样同事对象可以独立变化和复用。
②集中控制:多个同事对象的交互被封装在中介者对象里面集中管理地,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。
③多对多变一对多的关系
(2)缺点
①潜在的过度集中化。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复杂,难于管理和维护。
②由于“中介“承担了较多的责任,所以一旦这个中介对象出现了问题,那么整个系统就会受到重大的影响。
5. 中介者的应用场景
(1)同事类之间是网状结构的关系,可以考虑使用中介者模式。它会将网状结构变为星状结构,使同事类之间的关系变的清晰一些。
(2)一个对象引用很多对象,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,把这个对象跟其他对象的交互封装到中介者对象里面。
6. 相关模式
(1)中介者模式与外观模式
①外观模式多用来封装一个子系统内部的多个模式,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。
②外观模式的实现是单向的交互,是从子系统外部来调用子系统内部,不会反着过来;而中介者模式实现是内部多个模块间多向的交互。
(2)中介者模式和观察者模式
中介者模式可以结合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他相关对象的交互。
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