初識設計模式 - 中介模式

簡介

中介設計模式（Mediator Design Pattern）定義了一個單獨的（中介）對象，來封裝一組對象之間的交互。

如果對象之間存在大量的相互關聯和調用，若有一個對象發生變化，則需要跟蹤和該對象的其他所有對象，併進行適當處理。

而中介模式將這些對象之間的交互委派給中介對象交互，來避免對象之間直接交互，使其耦合鬆散。

典型實現

首先，定義一個抽象中介者介面，該介面用於與各對象之間進行通信。其代碼示例如下：

public abstract class Mediator {
    // 維持所有同事對象的引用
    protected ArrayList<Colleague> colleagues;

    // 註冊方法，用於增加同事對象
    public void register(Colleague colleague) {
        colleagues.add(colleague);
    }

    // 聲明抽象的業務方法
    public abstract void operation();
}

對於具體的中介者對象，主要是實現自己的業務方法，封裝同事之間的調用。其代碼示例如下：

public class ConcreteMediator extends Mediator {
    @Override
    public void operation() {
        // 通過中介者調用同事類的方法
        this.colleagues.get(0).method1();
    }
}

然後，需要定義一個抽象的同事類，其維持了一個抽象中介者的引用，用於調用中介者的方法。其代碼示例如下：

public abstract class Colleague {
    // 維持一個抽象中介者的引用
    protected Mediator mediator;

    public Colleague(Mediator mediator) {
        this.mediator = mediator;
    }

    // 聲明自身方法，處理自己的行為
    public abstract void method1();

    // 定義依賴方法，與中介者通信
    public void method2() {
        mediator.operation();
    }
}

具體的同事類也比較簡單，只需要繼承自抽象同事類，然後定義好自己的行為即可。

總結

優點

中介模式的主要優點如下：

• 中介模式將一對多的關係簡化成了一對一的關係，降低了類的複雜度，簡化了對象之間的交互
• 將各同事對象解耦，增加新的中介者和新的同事類都比較方便，更好地符合“開閉原則”
• 中介者將原本分佈於多個對象間的行為集中在一起，改變這些行為只需生成新的中介者子類即可，這使得各個同事類可被重用，無須對同事類進行擴展

缺點

中介模式的主要缺點如下：

• 具體的中介者類中包含了大量同事之間的交互邏輯，可能會導致具體中介者類非常複雜

適用場景

中介模式的適用場景如下：

• 系統中對象之間存在複雜的引用關係，系統結構混亂且難以理解
• 一個對象由於引用了許多其他對象並且直接和這些對象通信，導致難以復用該對象
• 想通過一個中間類來封裝多個類中的行為，而又不想生成太多子類

源碼

在 JDK 中 java.util.Timer 就使用到了中介模式。如下是其源碼部分：

public class Timer {
    private final TaskQueue queue = new TaskQueue();

    private void sched(TimerTask task, long time, long period) {
        if (time < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal execution time.");

        if (Math.abs(period) > (Long.MAX_VALUE >> 1))
            period >>= 1;

        synchronized(queue) {
            if (!thread.newTasksMayBeScheduled)
                throw new IllegalStateException("Timer already cancelled.");

            synchronized(task.lock) {
                if (task.state != TimerTask.VIRGIN)
                    throw new IllegalStateException(
                        "Task already scheduled or cancelled");
                task.nextExecutionTime = time;
                task.period = period;
                task.state = TimerTask.SCHEDULED;
            }

            queue.add(task);
            if (queue.getMin() == task)
                queue.notify();
        }
    }
}

首發於翔仔的個人博客，點擊查看更多。