中介者模式：简化对象间的通信

在软件设计中，当一个系统中的对象相互高度依赖，且通信关系错综复杂时，理解和维护这样的系统将变得非常困难。中介者模式（Mediator Pattern）提供了一种解决方案，它通过定义一个中介者对象来封装一系列对象之间的交互，从而降低系统的耦合度，使得对象之间的关系更加清晰。

中介者模式的结构

中介者模式包含以下主要角色：

1. 中介者（Mediator）：定义一个中介者接口，用于封装同事对象之间的交互。
2. 具体中介者（Concrete Mediator）：实现中介者接口，具体封装同事对象之间的交互逻辑。
3. 同事对象（Colleague）：系统中的各个对象，它们知道中介者对象，并通过中介者与其他同事对象通信。

中介者模式的实现

以下是一个简单的Java实现示例：

// 抽象中介者接口
interface Mediator {
    void register(Colleague colleague);
    void relay(Colleague colleague);
}

// 具体中介者实现
class ConcreteMediator implements Mediator {
    private List<Colleague> colleagues = new ArrayList<>();

    @Override
    public void register(Colleague colleague) {
        colleagues.add(colleague);
    }

    @Override
    public void relay(Colleague colleague) {
        for (Colleague c : colleagues) {
            if (c != colleague) {
                c.notify();
            }
        }
    }
}

// 抽象同事类
abstract class Colleague {
    protected Mediator mediator;

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

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

// 具体同事类A
class ConcreteColleagueA extends Colleague {
    public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) {
        super(mediator);
        mediator.register(this);
    }

    @Override
    public void notify() {
        // 处理接收到的消息
    }

    @Override
    public void receive(String message) {
        System.out.println("Colleague A received message: " + message);
    }
}

// 具体同事类B
class ConcreteColleagueB extends Colleague {
    public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) {
        super(mediator);
        mediator.register(this);
    }

    @Override
    public void notify() {
        // 处理接收到的消息
    }

    @Override
    public void receive(String message) {
        System.out.println("Colleague B received message: " + message);
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Mediator mediator = new ConcreteMediator();
        Colleague colleagueA = new ConcreteColleagueA(mediator);
        Colleague colleagueB = new ConcreteColleagueB(mediator);

        // 模拟发送消息
        colleagueA.receive("Hello from A");
        colleagueB.receive("Hello from B");
    }
}
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在这个例子中，我们定义了一个中介者接口Mediator和具体中介者实现ConcreteMediator，它负责注册同事对象并转发消息。Colleague是抽象同事类，定义了同事对象的接口，具体同事类如ConcreteColleagueA和ConcreteColleagueB实现了这些接口，并定义了如何接收和响应消息。

中介者模式的应用场景

• 对象间的通信过于复杂：当系统中对象之间的通信关系错综复杂时，使用中介者模式可以简化这些关系。
• 需要一个统一的通信中心：当系统中的对象需要通过一个中心节点进行通信时，中介者模式可以提供这样的中心节点。

中介者模式的优点

• 降低耦合度：通过中介者对象，减少了对象之间的直接依赖，降低了系统的耦合度。
• 提高可维护性：对象之间的交互逻辑被集中管理，提高了系统的可维护性。
• 易于扩展：添加新的同事对象变得更加容易，只需实现Colleague接口即可。

结论

中介者模式是一种有效的软件设计模式，它通过引入中介者对象来简化复杂的对象通信关系。这种模式提高了系统的模块化和可维护性，使得对象之间的关系更加清晰。在实际开发中，中介者模式常用于构建具有多个交互组件的大型系统。掌握中介者模式，可以帮助开发者更好地设计和实现复杂的通信逻辑。