中介者模式（Mediator）

在软件开发中，当多个对象之间存在复杂的交互关系时，代码往往会变得错综复杂、耦合度极高，甚至牵一发而动全身，导致系统难以维护。而中介者模式的出现，正是为了解决这种“多对多对象通信”的问题。

我们希望系统中各组件之间解耦、职责单一，那么该如何做到呢？

答案就是使用 中介者模式（Mediator）。它可以将多个对象之间的“网状关系”转变成“一对多的星状结构”，由中介者来负责各对象之间的通信与协调。

中介者模式的定义

中介者模式（Mediator Pattern） 的定义是：用一个中介对象来封装一系列对象之间的交互。中介者使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。

模式结构

中介者模式由以下几个角色组成：

抽象中介者（Mediator）：定义同事对象之间通信的接口。
具体中介者（ConcreteMediator）：协调各同事对象，实现通信逻辑。
抽象同事类（Colleague）：持有中介者对象的引用。
具体同事类（ConcreteColleague）：实现自己的业务逻辑，在需要与其他同事交互时，通过中介者来进行通信。

实际应用场景

聊天室系统：用户之间不直接发送消息，而是通过聊天室中介发送与接收。
GUI组件交互：例如点击按钮后通知文本框更新，组件之间通过窗口管理器（中介）通信。
飞机塔台指挥系统：飞机不直接与其他飞机沟通，而是通过塔台协调飞行。

示例

我们通过聊天室（ChatRoom）的实现来演示中介者模式。

抽象中介者

package com.yeliheng.mediator;

public interface ChatRoomMediator {
    void sendMessage(String message, User user);
}

具体中介者

package com.yeliheng.mediator;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ChatRoom implements ChatRoomMediator {

    private List<User> users = new ArrayList<>();

    public void addUser(User user) {
        users.add(user);
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message, User sender) {
        for (User user : users) {
            // 不发给自己
            if (user != sender) {
                user.receive(message);
            }
        }
    }
}

抽象同事类

package com.yeliheng.mediator;

public abstract class User {
    protected ChatRoomMediator mediator;
    protected String name;

    public User(ChatRoomMediator mediator, String name) {
        this.mediator = mediator;
        this.name = name;
    }

    public abstract void send(String message);
    public abstract void receive(String message);
}

具体同事类

package com.yeliheng.mediator;

public class ConcreteUser extends User {

    public ConcreteUser(ChatRoomMediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
    }

    @Override
    public void send(String message) {
        System.out.println(name + " 发送消息: " + message);
        mediator.sendMessage(message, this);
    }

    @Override
    public void receive(String message) {
        System.out.println(name + " 收到消息: " + message);
    }
}

Main 运行测试

package com.yeliheng.mediator;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ChatRoomMediator chatRoom = new ChatRoom();

        User user1 = new ConcreteUser(chatRoom, "小明");
        User user2 = new ConcreteUser(chatRoom, "小红");
        User user3 = new ConcreteUser(chatRoom, "小刚");

        // 注册用户
        ((ChatRoom) chatRoom).addUser(user1);
        ((ChatRoom) chatRoom).addUser(user2);
        ((ChatRoom) chatRoom).addUser(user3);

        user1.send("大家好，我是小明");
        user2.send("你好，小明");
    }
}

输出结果：

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小明 发送消息: 大家好，我是小明
小红 收到消息: 大家好，我是小明
小刚 收到消息: 大家好，我是小明
小红 发送消息: 你好，小明
小明 收到消息: 你好，小明
小刚 收到消息: 你好，小明

小结

在本节中，我们通过聊天室的例子详细介绍了中介者模式的结构与实现。

中介者模式在系统中承担“调停者”的角色，让多个组件之间避免相互耦合，使得系统更加灵活、可维护。

中介者模式的优缺点

优点

降低对象之间的耦合度，使系统更易维护。
将对象之间复杂的交互逻辑集中到中介者中，便于管理。
符合单一职责原则与迪米特法则。

缺点

中介者会变得非常复杂，承担过多职责，容易演变成“上帝类”。
当同事对象较多时，中介者的逻辑可能会膨胀，导致维护困难。

Java设计模式再相识 (十九)——中介者模式

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