Java 设计模式之中介者模式
在软件开发中，中介者模式是一种行为型设计模式，它允许我们将对象之间的通信封装在一个中介者对象中，从而降低对象之间的耦合度。该模式属于行为型模式，因为它可以在运行时改变对象的行为。
在本文中，我们将介绍中介者模式的基本原理，并通过一个简单的案例来演示如何使用中介者模式。
中介者模式基本原理
在中介者模式中，我们定义了两种角色：中介者（Mediator）和同事类（Colleague）。中介者是一个对象，它封装了对象之间的通信逻辑，并提供了一个接口来让同事类之间进行通信。同事类是一个对象，它通过中介者对象来与其他同事类进行通信。
当同事类之间需要进行通信时，它们将消息发送给中介者对象，并由中介者对象来处理消息，并将消息发送给其他同事类。这种方式可以让对象之间的通信变得简单而可控，从而提高了代码的可维护性和可扩展性。
在 Java 中，我们可以使用接口来定义中介者和同事类的行为，从而实现中介者模式。
中介者模式案例
假设我们正在开发一个简单的图形用户界面（GUI）应用程序，用于显示不同形状的图形。我们可以使用中介者模式来实现这个应用程序，如下所示：
首先，我们定义一个名为 Mediator 的中介者接口，它定义了同事类之间通信的方法。
public interface Mediator {
void send(String message, Colleague colleague);
}
在 Mediator 接口中，我们定义了一个 send() 方法，用于接收同事类发送的消息，并将消息发送给其他同事类。
然后，我们创建一个名为 ConcreteMediator 的具体中介者类，它实现了 Mediator 接口，并维护了同事类之间的联系。
public class ConcreteMediator implements Mediator {
private List<Colleague> colleagues;
public ConcreteMediator() {
this.colleagues = new ArrayList<>();
}
public void addColleague(Colleague colleague) {
colleagues.add(colleague);
}
@Override
public void send(String message, Colleague colleague) {
for (Colleague c : colleagues) {
if (c != colleague) {
c.receive(message);
}
}
}
}
在 ConcreteMediator 类中，我们维护了一个同事类列表，并实现了 send() 方法来接收同事类发送的消息，并将消息发送给其他同事类。
最后，我们创建一个名为 Colleague 的抽象同事类，它定义了同事类的基本行为，并保存了一个中介者对象的引用。
public abstract class Colleague {
protected Mediator mediator;
public Colleague(Mediator mediator) {
this.mediator = mediator;
}
public abstract void send(String message);
public abstract void receive(String message);
}
在 Colleague 抽象类中，我们定义了同事类的基本行为，包括发送消息和接收消息。同事类保存了一个中介者对象的引用，以便能够与其他同事类进行通信。
接下来，我们创建一个名为 ConcreteColleague 的具体同事类，它实现了 Colleague 抽象类，并使用中介者对象来进行通信。
public class ConcreteColleague extends Colleague {
public ConcreteColleague(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
@Override
public void send(String message) {
mediator.send(message, this);
}
@Override
public void receive(String message) {
System.out.println("Received message: " + message);
}
}
在 ConcreteColleague 类中，我们实现了 Colleague 抽象类中定义的方法，并使用中介者对象来进行通信。具体地说，当同事类需要发送消息时，它调用 send() 方法，并将消息和自己作为参数传递给中介者对象；当同事类接收到消息时，它调用 receive() 方法，并输出收到的消息。
最后，我们可以创建一个具体的中介者对象和多个具体的同事类对象，并将同事类对象注册到中介者对象中。然后，我们可以使用同事类对象的 send() 方法来发送消息，并通过中介者对象来进行通信。
ConcreteMediator mediator = new ConcreteMediator();
ConcreteColleague colleague1 = new ConcreteColleague(mediator);
ConcreteColleague colleague2 = new ConcreteColleague(mediator);
ConcreteColleague colleague3 = new ConcreteColleague(mediator);
mediator.addColleague(colleague1);
mediator.addColleague(colleague2);
mediator.addColleague(colleague3);
colleague1.send("Hello, world!");
在这个示例中，我们首先创建了一个 ConcreteMediator 对象和多个 ConcreteColleague 对象，并将 ConcreteColleague 对象注册到 ConcreteMediator 对象中。然后，我们使用 colleague1 的 send() 方法来发送消息，并通过 ConcreteMediator 对象来进行通信。
通过使用中介者模式，我们可以将对象之间的通信逻辑封装在一个中介者对象中，从而降低对象之间的耦合度，并提高代码的可维护性和可扩展性。
总结
中介者模式是一种常用的行为型设计模式，它允许我们将对象之间的通信封装在一个中介者对象中，从而降低对象之间的耦合度，并提高代码的可维护性和可扩展性。在本文中，我们介绍了中介者模式的基本原理，并通过一个简单的案例来演示如何使用中介者模式。我们还讨论了中介者模式的优缺点，以及在什么情况下应该使用中介者模式。
中介者模式的优点包括：
- 降低对象之间的耦合度，从而提高代码的可维护性和可扩展性。
- 可以将对象之间的通信逻辑封装在一个中介者对象中，使得对象之间的通信变得简单而可控。
中介者模式的缺点包括：
- 中介者对象可能会变得过于复杂，导致代码难以维护。
- 如果中介者对象出现问题，整个系统的稳定性可能会受到影响。
总之，中介者模式是一种非常有用的设计模式，它可以帮助我们降低对象之间的耦合度，提高代码的可维护性和可扩展性。在开发大型的软件系统时，我们应该优先考虑使用中介者模式来管理对象之间的通信。