中介者模式 - 技术栈

中介者模式（Mediator Pattern）是一种行为型设计模式，它用于减少对象之间的直接关联，以通过一个中介对象来协调和管理对象之间的交互。中介者模式促使对象之间的通信变得松散，从而提高系统的可维护性和可扩展性。

中介者模式的核心思想是引入一个中介者对象，它负责管理对象之间的通信和协调它们的行为，而不是让对象直接相互通信。这有助于减少对象之间的耦合性，使系统更容易扩展和维护。

结构

以下是中介者模式的主要参与者：

中介者（Mediator）： 中介者是一个接口或抽象类，定义了对象之间的通信接口。它通常包括方法来注册、移除和通知参与者对象。
具体中介者（Concrete Mediator）： 具体中介者是中介者的实现类，它协调和管理具体的参与者对象之间的通信。具体中介者通常包含一个集合或列表来维护参与者对象。
参与者（Colleague）： 参与者是系统中的对象，它们通过中介者来进行通信。参与者通常包含一个指向中介者的引用，以便通过中介者来发送和接收消息。
具体参与者（Concrete Colleague）： 具体参与者是参与者的实现类，它们实际执行任务并通过中介者进行通信。

示例

下面通过一个简单的示例，演示中介者模式的实现。在这个示例中，将创建一个聊天室作为中介者，多个用户作为参与者，用户之间的消息传递将通过聊天室中介者进行。

java 复制代码

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

// 中介者接口
interface ChatMediator {
    void sendMessage(String message, User user);
    void addUser(User user);
}

// 具体中介者
class ChatRoom implements ChatMediator {
    private List<User> users = new ArrayList<>();

    @Override
    public void sendMessage(String message, User user) {
        for (User u : users) {
            // 排除发送者，向其他用户发送消息
            if (u != user) {
                u.receiveMessage(message);
            }
        }
    }

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

// 参与者接口
abstract class User {
    protected ChatMediator mediator;
    protected String name;

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

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

// 具体参与者
class ChatUser extends User {
    public ChatUser(ChatMediator 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 receiveMessage(String message) {
        System.out.println(name + " 收到消息: " + message);
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ChatMediator chatMediator = new ChatRoom();

        User xiaoming = new ChatUser(chatMediator, "Xiaoming");
        User xiaohong = new ChatUser(chatMediator, "Xiaohong");

        chatMediator.addUser(xiaoming);
        chatMediator.addUser(xiaohong);

        xiaoming.send("Hello, Xiaohong!");
        xiaohong.send("Hi, Xiaoming!");
    }
}

在这个示例中，创建了一个聊天室作为中介者（ChatRoom），多个用户作为参与者（ChatUser）。用户通过中介者来发送和接收消息。

ChatMediator 接口定义了中介者的通信接口，包括发送消息和添加用户的方法。
ChatRoom 类是具体的中介者，它实现了中介者接口，并管理用户列表，负责协调用户之间的消息传递。
User 抽象类表示参与者，其中包含了对中介者的引用，以及发送和接收消息的抽象方法。
ChatUser 类是具体的参与者，它继承了 User 并实现了发送和接收消息的方法。

在 main 方法中，创建了中介者和多个用户，并将用户添加到中介者中。然后，用户通过中介者来发送和接收消息。

运行示例代码后，可以看到用户之间的消息传递是通过聊天室中介者进行的，这演示了中介者模式的基本工作原理，其中用户之间的通信是通过中介者来协调的。这种模式可以用于实现类似聊天室、交通管制等多个对象之间的协作和通信。

优点

中介者模式有以下优点：

降低耦合度（Loose Coupling）： 中介者模式可以将对象之间的直接依赖关系减少到最小。这意味着对象可以更独立地进行开发和维护，因为它们不需要了解彼此的详细信息，只需与中介者通信即可。
简化对象间通信： 中介者模式将复杂的对象之间通信逻辑集中在一个中介者对象中。这样，对象之间不再需要维护复杂的通信逻辑，使得系统更加清晰和易于维护。
集中控制： 中介者模式提供了一个集中的控制点，可以在该点上进行监视和管理对象之间的交互。这使得系统的行为可以更容易地进行调整和修改，而不必修改各个对象的代码。
可复用性增加： 中介者模式可以使中介者对象在不同的场景中被复用。只需创建一个新的中介者对象，就可以在不同的上下文中使用相同的对象进行通信。
简化对象维护： 由于对象之间的通信逻辑由中介者管理，因此当需要添加新对象或更改对象行为时，只需修改中介者而不必修改所有相关对象。这减轻了维护的负担。
提高可扩展性： 中介者模式有助于系统的可扩展性，因为可以轻松添加新的对象类型，而无需修改现有对象之间的通信方式。
促进代码重用： 通过将通用的通信逻辑抽象到中介者中，可以在不同的应用场景中重复使用中介者，从而促进了代码的重用。

缺点

中介者模式是一种有用的设计模式，但它也同样具有一些缺点：

复杂性增加： 引入中介者对象可能增加系统的复杂性。中介者需要负责协调多个对象之间的通信，这可能导致中介者本身变得复杂和庞大，难以维护。
单点故障： 中介者模式将对象之间的通信集中在一个地方，如果中介者出现问题或故障，整个系统的通信可能会中断。这使得系统更加脆弱，容易受到中介者的影响。
性能问题： 中介者模式可能引入性能问题，因为所有通信都必须经过中介者。如果系统中有大量的对象需要频繁通信，中介者可能成为瓶颈，导致性能下降。
过度集中化： 过度使用中介者模式可能导致系统过于集中化，所有对象的通信都由中介者控制。这可能导致系统变得僵化，难以扩展和调整。
增加代码复杂性： 中介者模式在一些情况下可能会使代码更加复杂。特别是当系统中只有少数几个对象需要通信时，引入中介者可能会使代码变得冗余，难以理解。
难以维护： 中介者模式的维护可能会变得困难，特别是当系统变得复杂时。中介者本身可能需要不断地进行修改和扩展，以适应不断变化的需求。

适用场景

中介者模式适用于以下情景：

对象之间存在复杂的相互关系： 当系统中的对象之间存在复杂的相互关系，需要频繁进行通信和协作时，中介者模式可以用来管理和简化对象之间的交互。这有助于减少对象之间的耦合度，使系统更易维护和扩展。
多个对象需要协同工作： 当多个对象需要协同工作以完成某个任务或实现某个功能时，中介者模式可以提供一个协调和管理对象之间通信的中心点。这有助于避免混乱和冲突，确保各个对象协同一致地工作。
避免对象之间的直接耦合： 中介者模式通过引入中介者对象来减少对象之间的直接依赖关系。这使得对象更加独立，不需要了解彼此的详细信息，从而降低了耦合度。
集中化控制逻辑： 当系统需要集中管理和控制一组对象的行为时，中介者模式可以提供一个集中化的控制点。这使得系统的控制逻辑更加清晰和易于管理。
多对多关系： 当多个对象之间存在多对多的关系时，直接的对象之间通信可能会变得混乱和难以维护。中介者模式可以将这些关系集中到一个中介者对象中，简化通信和协作。
系统需要扩展性和灵活性： 中介者模式可以提高系统的可扩展性，因为可以轻松添加新的对象或修改对象行为而不必改变现有对象之间的通信方式。这使得系统更容易适应变化和新需求。
降低代码复杂性： 对象之间的直接通信可能会导致复杂的通信逻辑和代码重复。中介者模式可以将这些复杂性集中在中介者对象中，简化了对象的代码，提高了可维护性。