《JAVA與模式》第26天—調停者模式 – JAVA編程語言程序開發技術文章

調停者模式是對象的行為模式。調停者模式包裝瞭一系列對象相互作用的方式,使得這些對象不必相互明顯引用。從而使它們可以較松散地耦合。當這些對象中的某些對象之間的相互作用發生改變時,不會立即影響到其他的一些對象之間的相互作用。從而保證這些相互作用可以彼此獨立地變化。

為什麼需要調停者
  如下圖所示,這個示意圖中有大量的對象,這些對象既會影響別的對象,又會被別的對象所影響,因此常常叫做同事(Colleague)對象。這些同事對象通過彼此的相互作用形成系統的行為。從圖中可以看出,幾乎每一個對象都需要與其他的對象發生相互作用,而這種相互作用表現為一個對象與另一個對象的直接耦合。這就是過度耦合的系統。

 

  通過引入調停者對象(Mediator),可以將系統的網狀結構變成以中介者為中心的星形結構,如下圖所示。在這個星形結構中,同事對象不再通過直接的聯系與另一個對象發生相互作用;相反的,它通過調停者對象與另一個對象發生相互作用。調停者對象的存在保證瞭對象結構上的穩定,也就是說,系統的結構不會因為新對象的引入造成大量的修改工作。

 

  一個好的面向對象的設計可以使對象之間增加協作性(Collaboration),減少耦合度(Couping)。一個深思熟慮的設計會把一個系統分解為一群相互協作的同事對象,然後給每一個同事對象以獨特的責任,恰當的配置它們之間的協作關系,使它們可以在一起工作。

如果沒有主板
  大傢都知道,電腦裡面各個配件之間的交互,主要是通過主板來完成的。如果電腦裡面沒有瞭主板,那麼各個配件之間就必須自行相互交互,以互相傳送數據。而且由於各個配件的接口不同,相互之間交互時,還必須把數據接口進行轉換才能匹配上。

 

 所幸是有瞭主板,各個配件的交互完全通過主板來完成,每個配件都隻需要和主板交互,而主板知道如何跟所有的配件打交道,這樣就簡單多瞭。

 

調停者模式的結構
  調停者模式的示意性類圖如下所示:

 

  調停者模式包括以

下角色:

  ●  抽象調停者(Mediator)角色:定義出同事對象到調停者對象的接口,其中主要方法是一個(或多個)事件方法。

  ●  具體調停者(ConcreteMediator)角色:實現瞭抽象調停者所聲明的事件方法。具體調停者知曉所有的具體同事類,並負責具體的協調各同事對象的交互關系。

  ●  抽象同事類(Colleague)角色:定義出調停者到同事對象的接口。同事對象隻知道調停者而不知道其餘的同事對象。

  ●  具體同事類(ConcreteColleague)角色:所有的具體同事類均從抽象同事類繼承而來。實現自己的業務,在需要與其他同事通信的時候,就與持有的調停者通信,調停者會負責與其他的同事交互。

  源代碼
  抽象調停者類

[java] 
public interface Mediator { 
    /**
     * 同事對象在自身改變的時候來通知調停者方法
     * 讓調停者去負責相應的與其他同事對象的交互
     */ 
    public void changed(Colleague c); 

public interface Mediator {
    /**
     * 同事對象在自身改變的時候來通知調停者方法
     * 讓調停者去負責相應的與其他同事對象的交互
     */
    public void changed(Colleague c);
}

  具體調停者類

[java] 
public class ConcreteMediator implements Mediator { 
    //持有並維護同事A  
    private ConcreteColleagueA colleagueA; 
    //持有並維護同事B  
    private ConcreteColleagueB colleagueB;     
     
    public void setColleagueA(ConcreteColleagueA colleagueA) { 
        this.colleagueA = colleagueA; 
    } 
 
    public void setColleagueB(ConcreteColleagueB colleagueB) { 
        this.colleagueB = colleagueB; 
    } 
 
    @Override 
    public void changed(Colleague c) { 
        /**
         * 某一個同事類發生瞭變化,通常需要與其他同事交互
         * 具體協調相應的同事對象來實現協作行為
         */ 
    } 
 

public class ConcreteMediator implements Mediator {
    //持有並維護同事A
    private ConcreteColleagueA colleagueA;
    //持有並維護同事B
    private ConcreteColleagueB colleagueB;   
   
    public void setColleagueA(ConcreteColleagueA colleagueA) {
        this.colleagueA = colleagueA;
    }

    public void setColleagueB(ConcreteColleagueB colleagueB) {
        this.colleagueB = colleagueB;
    }

    @Override
    public void changed(Colleague c) {
        /**
         * 某一個同事類發生瞭變化,通常需要與其他同事交互
         * 具體協調相應的同事對象來實現協作行為
         */
    }

}

  抽象同事類

[java]
public abstract class Colleague { 
    //持有一個調停者對象  
    private Mediator mediator; 
    /**
     * 構造函數
     */ 
    public Colleague(Mediator mediator){ 
        this.mediator = mediator; 
    } 
    /**
     * 獲取當前同事類對應的調停者對象
     */ 
    public Mediator getMediator() { 
        return mediator; 
    } 
     

public abstract class Colleague {
    //持有一個調停者對象
    private Mediator mediator;
    /**
     * 構造函數
     */
    public Colleague(Mediator mediator){
        this.mediator = mediator;
    }
    /**
     * 獲取當前同事類對應的調停者對象
     */
    public Mediator getMediator() {
        return mediator;
    }
   
}

  具體同事類

[java] 
public class ConcreteColleagueA extends Colleague { 
 
    public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) { 
        super(mediator); 
    } 
    /**
     * 示意方法,執行某些操作
     */ 
    public void operation(){ 
        //在需要跟其他同事通信的時候,通知調停者對象  
        getMediator().changed(this); 
    } 

public class ConcreteColleagueA extends Colleague {

    public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 示意方法,執行某些操作
     */
    public void operation(){
        //在需要跟其他同事通信的時候,通知調停者對象
        getMediator().changed(this);
    }
}

 

[java] 
public class ConcreteColleagueB extends Colleague { 
 
    public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) { 
        super(mediator); 
    } 
    /**
     * 示意方法,執行某些操作
     */ 
    public void operation(){ 
        //在需要跟其他同事通信的時候,通知調停者對象  
        getMediator().changed(this); 
    } 

public class ConcreteColleagueB extends Colleague {

    public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 示意方法,執行某些操作
     */
    public void operation(){
        //在需要跟其他同事通信的時候,通知調停者對象
        getMediator().changed(this);
    }
}

 

使用電腦來看電影
  在日常生活中,我們經常使用電腦來看電影,把這個過程描述出來,簡化後假定會有如下的交互過程:

  (1)首先是光驅要讀取光盤上的數據,然後告訴主板,它的狀態改變瞭。

  (2)主板去得到光驅的數據,把這些數據交給CPU進行分析處理。

  (3)CPU處理完後,把數據分成瞭視頻數據和音頻數據,通知主板,它處理完瞭。

  (4)主板去得到CPU處理過後的數據,分別把數據交給顯卡和聲卡,去顯示出視頻和發出聲音。

  要使用調停者模式來實現示例,那就要區分出同事對象和調停者對象。很明顯,主板是調停者,而光驅、聲卡、CPU、顯卡等配件,都是作為同事對象。

 

  源代碼
  抽象同事類

[java] 
package com.bankht.Mediator; 
 
/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:37:23
 * 
 * @類說明 :抽象同事類
 */ 
public abstract class Colleague { 
    // 持有一個調停者對象  
    private Mediator mediator; 
 
    /**
     * 構造函數
     */ 
    public Colleague(Mediator mediator) { 
        this.mediator = mediator; 
    } 
 
    /**
     * 獲取當前同事類對應的調停者對象
     */ 
    public Mediator getMediator() { 
        return mediator; 
    } 

package com.bankht.Mediator;

/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:37:23
 *
 * @類說明 :抽象同事類
 */
public abstract class Colleague {
 // 持有一個調停者對象
 private Mediator mediator;

 /**
  * 構造函數
  */
 public Colleague(Mediator mediator) {
  this.mediator = mediator;
 }

 /**
  * 獲取當前同事類對應的調停者對象
  */
 public Mediator getMediator() {
  return mediator;
 }
}
 

  同事類——光驅

[java] 
package com.bankht.Mediator; 
 
/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:37:44
 * 
 * @類說明 :同事類——光驅
 */ 
public class CDDriver extends Colleague { 
    // 光驅讀取出來的數據  
    private String data = ""; 
 
    /**
     * 構造函數
     */ 
    public CDDriver(Mediator mediator) { 
        super(mediator); 
    } 
 
    /**
     * 獲取光盤讀取出來的數據
     */ 
    public String getData() { 
        return data; 
    } 
 
    /**
     * 讀取光盤
     */ 
    public void readCD() { 
        // 逗號前是視頻顯示的數據,逗號後是聲音  
        this.data = "One Piece,海賊王我當定瞭"; 
        // 通知主板,自己的狀態發生瞭改變  
        getMediator().changed(this); 
    } 

package com.bankht.Mediator;

/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:37:44
 *
 * @類說明 :同事類——光驅
 */
public class CDDriver extends Colleague {
 // 光驅讀取出來的數據
 private String data = "";

 /**
  * 構造函數
  */
 public CDDriver(Mediator mediator) {
  super(mediator);
 }

 /**
  * 獲取光盤讀取出來的數據
  */
 public String getData() {
  return data;
 }

 /**
  * 讀取光盤
  */
 public void readCD() {
  // 逗號前是視頻顯示的數據,逗號後是聲音
  this.data = "One Piece,海賊王我當定瞭";
  // 通知主板,自己的狀態發生瞭改變
  getMediator().changed(this);
 }
}

  同事類——CPU

[java]
package com.bankht.Mediator; 
 
/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:38:17
 * 
 * @類說明 :同事類——CPU
 */ 
public class CPU extends Colleague { 
    // 分解出來的視頻數據  
    private String videoData = ""; 
    // 分解出來的聲音數據  
    private String soundData = ""; 
 
    /**
     * 構造函數
     */ 
    public CPU(Mediator mediator) { 
        super(mediator); 
    } 
 
    /**
     * 獲取分解出來的視頻數據
     */ 
    public String getVideoData() { 
        return videoData; 
    } 
 
    /**
     * 獲取分解出來的聲音數據
     */ 
    public String getSoundData() { 
        return soundData; 
    } 
 
    /**
     * 處理數據,把數據分成音頻和視頻的數據
     */ 
    public void executeData(String data) { 
        // 把數據分解開,前面是視頻數據,後面是音頻數據  
        String[] array = data.split(","); 
        this.videoData = array[0]; 
        this.soundData = array[1]; 
        // 通知主板,CPU完成工作  
        getMediator().changed(this); 
    } 
 

package com.bankht.Mediator;

/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:38:17
 *
 * @類說明 :同事類——CPU
 */
public class CPU extends Colleague {
 // 分解出來的視頻數據
 private String videoData = "";
 // 分解出來的聲音數據
 private String soundData = "";

 /**
  * 構造函數
  */
 public CPU(Mediator mediator) {
  super(mediator);
 }

 /**
  * 獲取分解出來的視頻數據
  */
 public String getVideoData() {
  return videoData;
 }

 /**
  * 獲取分解出來的聲音數據
  */
 public String getSoundData() {
  return soundData;
 }

 /**
  * 處理數據,把數據分成音頻和視頻的數據
  */
 public void executeData(String data) {
  // 把數據分解開,前面是視頻數據,後面是音頻數據
  String[] array = data.split(",");
  this.videoData = array[0];
  this.soundData = array[1];
  // 通知主板,CPU完成工作
  getMediator().changed(this);
 }

}
 

  同事類——顯卡

[java] 
package com.bankht.Mediator; 
 
/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:38:37
 * 
 * @類說明 :同事類——顯卡
 */ 
public class VideoCard extends Colleague { 
    /**
     * 構造函數
     */ 
    public VideoCard(Mediator mediator) { 
        super(mediator); 
    } 
 
    /**
     * 顯示視頻數據
     */ 
    public void showData(String data) { 
        System.out.println("您正在觀看的是:" + data); 
    } 

package com.bankht.Mediator;

/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:38:37
 *
 * @類說明 :同事類——顯卡
 */
public class VideoCard extends Colleague {
 /**
  * 構造函數
  */
 public VideoCard(Mediator mediator) {
  super(mediator);
 }

 /**
  * 顯示視頻數據
  */
 public void showData(String data) {
  System.out.println("您正在觀看的是:" + data);
 }
}
 

 同事類——聲卡

[java] 
package com.bankht.Mediator; 
 
/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:38:59
 * 
 * @類說明 :同事類——聲卡
 */ 
public class SoundCard extends Colleague { 
    /**
     * 構造函數
     */ 
    public SoundCard(Mediator mediator) { 
        super(mediator); 
    } 
 
    /**
     * 按照聲頻數據發出聲音
     */ 
    public void soundData(String data) { 
        System.out.println("畫外音:" + data); 
    } 

package com.bankht.Mediator;

/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:38:59
 *
 * @類說明 :同事類——聲卡
 */
public class SoundCard extends Colleague {
 /**
  * 構造函數
  */
 public SoundCard(Mediator mediator) {
  super(mediator);
 }

 /**
  * 按照聲頻數據發出聲音
  */
 public void soundData(String data) {
  System.out.println("畫外音:" + data);
 }
}

  抽象調停者類

[java] 
package com.bankht.Mediator; 
 
/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:39:18
 * 
 * @類說明 :抽象調停者類
 */ 
public interface Mediator { 
    /**
     * 同事對象在自身改變的時候來通知調停者方法 讓調停者去負責相應的與其他同事對象的交互
     */ 
    public void changed(Colleague c); 

package com.bankht.Mediator;

/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:39:18
 *
 * @類說明 :抽象調停者類
 */
public interface Mediator {
 /**
  * 同事對象在自身改變的時候來通知調停者方法 讓調停者去負責相應的與其他同事對象的交互
  */
 public void changed(Colleague c);
}
 

 具體調停者類

[java] 
package com.bankht.Mediator; 
 
/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:39:43
 * 
 * @類說明 :具體調停者類
 */ 
public class MainBoard implements Mediator { 
    // 需要知道要交互的同事類——光驅類  
    private CDDriver cdDriver = null; 
    // 需要知道要交互的同事類——CPU類  
    private CPU cpu = null; 
    // 需要知道要交互的同事類——顯卡類  
    private VideoCard videoCard = null; 
    // 需要知道要交互的同事類——聲卡類  
    private SoundCard soundCard = null; 
 
    public void setCdDriver(CDDriver cdDriver) { 
        this.cdDriver = cdDriver; 
    } 
 
    public void setCpu(CPU cpu) { 
        this.cpu = cpu; 
    } 
 
    public void setVideoCard(VideoCard videoCard) { 
        this.videoCard = videoCard; 
    } 
 
    public void setSoundCard(SoundCard soundCard) { 
        this.soundCard = soundCard; 
    } 
 
    @Override 
    public void changed(Colleague c) { 
        if (c instanceof CDDriver) { 
            // 表示光驅讀取數據瞭  
            this.opeCDDriverReadData((CDDriver) c); 
        } else if (c instanceof CPU) { 
            this.opeCPU((CPU) c); 
        } 
    } 
 
    /**
     * 處理光驅讀取數據以後與其他對象的交互
     */ 
    private void opeCDDriverReadData(CDDriver cd) { 
        // 先獲取光驅讀取的數據  
        String data = cd.getData(); 
        // 把這些數據傳遞給CPU進行處理  
        cpu.executeData(data); 
    } 
 
    /**
     * 處理CPU處理完數據後與其他對象的交互
     */ 
    private void opeCPU(CPU cpu) { 
        // 先獲取CPU處理後的數據  
        String videoData = cpu.getVideoData(); 
        String soundData = cpu.getSoundData(); 
        // 把這些數據傳遞給顯卡和聲卡展示出來  
        videoCard.showData(videoData); 
        soundCard.soundData(soundData); 
    } 

package com.bankht.Mediator;

/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:39:43
 *
 * @類說明 :具體調停者類
 */
public class MainBoard implements Mediator {
 // 需要知道要交互的同事類——光驅類
 private CDDriver cdDriver = null;
 // 需要知道要交互的同事類——CPU類
 private CPU cpu = null;
 // 需要知道要交互的同事類——顯卡類
 private VideoCard videoCard = null;
 // 需要知道要交互的同事類——聲卡類
 private SoundCard soundCard = null;

 public void setCdDriver(CDDriver cdDriver) {
  this.cdDriver = cdDriver;
 }

 public void setCpu(CPU cpu) {
  this.cpu = cpu;
 }

 public void setVideoCard(VideoCard videoCard) {
  this.videoCard = videoCard;
 }

 public void setSoundCard(SoundCard soundCard) {
  this.soundCard = soundCard;
 }

 @Override
 public void changed(Colleague c) {
  if (c instanceof CDDriver) {
   // 表示光驅讀取數據瞭
   this.opeCDDriverReadData((CDDriver) c);
  } else if (c instanceof CPU) {
   this.opeCPU((CPU) c);
  }
 }

 /**
  * 處理光驅讀取數據以後與其他對象的交互
  */
 private void opeCDDriverReadData(CDDriver cd) {
  // 先獲取光驅讀取的數據
  String data = cd.getData();
  // 把這些數據傳遞給CPU進行處理
  cpu.executeData(data);
 }

 /**
  * 處理CPU處理完數據後與其他對象的交互
  */
 private void opeCPU(CPU cpu) {
  // 先獲取CPU處理後的數據
  String videoData = cpu.getVideoData();
  String soundData = cpu.getSoundData();
  // 把這些數據傳遞給顯卡和聲卡展示出來
  videoCard.showData(videoData);
  soundCard.soundData(soundData);
 }
}
 

  客戶端類

[java] 
package com.bankht.Mediator; 
 
/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:40:07
 * 
 * @類說明 :客戶端類
 */ 
public class Client { 
 
    public static void main(String[] args) { 
        // 創建調停者——主板  
        MainBoard mediator = new MainBoard(); 
        // 創建同事類  
        CDDriver cd = new CDDriver(mediator); 
        CPU cpu = new CPU(mediator); 
        VideoCard vc = new VideoCard(mediator); 
        SoundCard sc = new SoundCard(mediator); 
        // 讓調停者知道所有同事  
        mediator.setCdDriver(cd); 
        mediator.setCpu(cpu); 
        mediator.setVideoCard(vc); 
        mediator.setSoundCard(sc); 
        // 開始看電影,把光盤放入光驅,光驅開始讀盤  
        cd.readCD(); 
 
    } 
 

package com.bankht.Mediator;

/**
 * @author: 特種兵—AK47
 * @創建時間:2012-7-3 下午03:40:07
 *
 * @類說明 :客戶端類
 */
public class Client {

 public static void main(String[] args) {
  // 創建調停者——主板
  MainBoard mediator = new MainBoard();
  // 創建同事類
  CDDriver cd = new CDDriver(mediator);
  CPU cpu = new CPU(mediator);
  VideoCard vc = new VideoCard(mediator);
  SoundCard sc = new SoundCard(mediator);
  // 讓調停者知道所有同事
  mediator.setCdDriver(cd);
  mediator.setCpu(cpu);
  mediator.setVideoCard(vc);
  mediator.setSoundCard(sc);
  // 開始看電影,把光盤放入光驅,光驅開始讀盤
  cd.readCD();

 }

}
 

  運行結果如下:

[html] view plaincopyprint?
您正在觀看的是:One Piece 
畫外音:海賊王我當定瞭 
您正在觀看的是:One Piece
畫外音:海賊王我當定瞭

 

調停者模式的優點
  ●  松散耦合

  調停者模式通過把多個同事對象之間的交互封裝到調停者對象裡面,從而使得同事對象之間松散耦合,基本上可以做到互補依賴。這樣一來,同事對象就可以獨立地變化和復用,而不再像以前那樣“牽一處而動全身”瞭。

  ●  集中控制交互

  多個同事對象的交互,被封裝在調停者對象裡面集中管理,使得這些交互行為發生變化的時候,隻需要修改調停者對象就可以瞭,當然如果是已經做好的系統,那麼就擴展調停者對象,而各個同事類不需要做修改。

  ●  多對多變成一對多

  沒有使用調停者模式的時候,同事對象之間的關系通常是多對多的,引入調停者對象以後,調停者對象和同事對象的關系通常變成雙向的一對多,這會讓對象的關系更容易理解和實現。

調停者模式的缺點
  調停者模式的一個潛在缺點是,過度集中化。如果同事對象的交互非常多,而且比較復雜,當這些復雜性全部集中到調停者的時候,會導致調停者對象變得十分復雜,而且難於管理和維護。

 

    作者:m13666368773
 

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