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Java设计模式之中介者模式

news 2025/12/1 10:39:52

Java设计模式之中介者模式

一、引言

在Java及面向对象编程中，设计模式是软件工程中解决常见设计问题的一套解决方案。中介者模式（Mediator Pattern）作为一种行为型设计模式，旨在通过引入一个中介对象来封装一系列对象之间的交互，从而降低这些对象之间的耦合度，提高系统的灵活性和可维护性。本文将从定义、结构、优点、缺点、应用场景及实现方式等方面对Java中的中介者模式进行详细探讨。

二、定义

中介者模式定义了一个对象（中介者），用以封装一系列对象之间的交互行为。这些对象通过中介者进行通信，而不是直接相互引用。这种模式将多对多的关系转化为一对多的关系，从而简化了对象之间的交互关系，降低了系统的复杂性。

三、结构

中介者模式主要包含以下几个关键组件：

中介者（Mediator）：
- 定义一个接口，用于与各同事对象通信。
- 可以是一个接口或抽象类，定义对象之间交互的方法。
- 具体中介者实现了中介者接口，负责协调各个同事对象之间的通信。
同事类（Colleague）：
- 具体的对象类，需要和其他对象进行交互，但是通过中介者来实现。
- 持有中介者的引用，在需要与其他对象通信时，通过中介者来转发请求。

四、优点

降低对象之间的耦合性：
- 引入中介者后，对象之间不再直接相互引用，而是通过中介者进行通信，从而降低了对象之间的耦合度。
- 使得对象可以独立地变化，而不会影响到其他对象。
集中控制通信逻辑：
- 中介者负责管理和控制对象之间的通信，将复杂的交互逻辑封装在中介者中。
- 这样可以使得代码更加清晰，易于维护和理解。
提高系统的灵活性和可扩展性：
- 由于对象之间的耦合度降低，因此可以更容易地添加或删除对象，以及修改对象之间的交互逻辑。
- 系统也更容易进行扩展，以适应新的需求。
简化对象之间的交互：
- 通过中介者，对象之间的交互变得简单和统一，不再需要处理复杂的直接通信逻辑。

五、缺点

中介者对象可能变得过于庞大：
- 当系统中的对象数量较多，且它们之间的交互逻辑复杂时，中介者对象可能会变得庞大和复杂。
- 这将增加系统的复杂性和维护难度。
可能违反单一职责原则：
- 中介者对象可能会承担过多的职责，从而违反单一职责原则。
- 这会使得类的职责不够清晰和单一，影响系统的可维护性。
同事类过度依赖于中介者：
- 同事类需要通过中介者进行通信，因此它们对中介者的依赖度较高。
- 如果中介者出现问题，可能会影响到整个系统的正常运行。

六、应用场景

中介者模式适用于以下场景：

对象之间存在大量交互：
- 当多个对象之间需要频繁地进行交互时，可以使用中介者模式来集中管理这些交互。
对象之间的交互逻辑复杂：
- 如果对象之间的交互逻辑较为复杂，且难以直接处理时，可以使用中介者模式来简化这些逻辑。
需要集中控制对象之间的交互行为：
- 当需要添加日志记录、异常处理等公共行为到对象之间的交互中时，可以使用中介者模式来集中控制这些行为。

七、实现方式

以下是一个简单的Java中介者模式实现示例：

// 中介者接口
interface Mediator {void send(String message, Colleague colleague);
}// 同事类接口
interface Colleague {void setMediator(Mediator mediator);void receive(String message);
}// 具体同事类A
class ColleagueA implements Colleague {private Mediator mediator;@Overridepublic void setMediator(Mediator mediator) {this.mediator = mediator;}@Overridepublic void receive(String message) {System.out.println("同事A收到消息: " + message);}public void send(String message) {mediator.send(message, this);}
}// 具体同事类B（类似ColleagueA）
// ...// 具体中介者类
class ConcreteMediator implements Mediator {private Colleague colleagueA;private Colleague colleagueB;public void setColleagueA(Colleague当然，让我们继续生成具体中介者类和剩余部分的代码示例：```java
// 具体中介者类
class ConcreteMediator implements Mediator {private Colleague colleagueA;private Colleague colleagueB;public void setColleagueA(Colleague colleagueA) {this.colleagueA = colleagueA;this.colleagueA.setMediator(this);}public void setColleagueB(Colleague colleagueB) {this.colleagueB = colleagueB;this.colleagueB.setMediator(this);}@Overridepublic void send(String message, Colleague colleague) {if (colleague == colleagueA) {// 转发给同事BcolleagueB.receive(message);} else if (colleague == colleagueB) {// 转发给同事AcolleagueA.receive(message);}// 可以添加更多的转发逻辑或异常处理}
}// 测试类
public class MediatorPatternDemo {public static void main(String[] args) {Mediator mediator = new ConcreteMediator();Colleague colleagueA = new ColleagueA();Colleague colleagueB = new ColleagueB(); // 假设ColleagueB是另一个同事类的实例mediator.setColleagueA(colleagueA);mediator.setColleagueB(colleagueB);colleagueA.send("Hello, B!"); // 同事A通过中介者向同事B发送消息// 假设ColleagueB中也有发送消息的方法// colleagueB.send("Hi, A!"); // 同事B也可以通过中介者向同事A或其他同事发送消息}// 注意：这里ColleagueB的实现没有给出，但应与ColleagueA类似，只是具体逻辑可能不同// 你可以根据需要实现ColleagueB类
}// 假设的ColleagueB类实现
class ColleagueB implements Colleague {private Mediator mediator;@Overridepublic void setMediator(Mediator mediator) {this.mediator = mediator;}@Overridepublic void receive(String message) {System.out.println("同事B收到消息: " + message);}// 同事B发送消息的方法public void send(String message) {mediator.send(message, this);}
}