中介者模式:解耦对象间复杂交互的设计模式
中介者模式:解耦对象间复杂交互的设计模式
一、模式核心:用中介者统一管理对象交互,避免两两直接依赖
当系统中多个对象之间存在复杂的网状交互时(如 GUI 界面中按钮、文本框、下拉框的联动),对象间直接调用会导致关系混乱、难以维护。
中介者模式(Mediator Pattern) 通过引入一个中介者对象(Mediator),将对象间的直接交互转换为与中介者的单向交互。所有对象只需与中介者通信,由中介者协调处理交互逻辑,从而实现对象间的松耦合。核心解决:
- 交互复杂性:避免对象间形成复杂的依赖网络,降低系统复杂度。
- 可维护性:交互逻辑集中在中介者中,修改时只需调整中介者,无需修改多个对象。
- 扩展性:新增对象时只需实现与中介者的交互,不影响现有对象间的逻辑。
核心思想与 UML 类图
中介者模式包含以下角色:
- 中介者接口(Mediator):定义对象间交互的接口,如接收消息、分发消息。
- 具体中介者(Concrete Mediator):实现中介者接口,协调具体同事对象的交互。
- 同事类(Colleague):依赖中介者,通过中介者间接交互,不直接调用其他同事。
二、核心实现:GUI 界面组件的交互协调
1. 定义中介者接口
public interface Mediator { void notify(Object sender, String event); // 接收消息(发送者、事件类型)
}
2. 实现具体中介者(处理组件联动)
public class UIMediator implements Mediator { private Button button; private TextBox textBox; private Dropdown dropdown; // 设置中介者关联的组件 public void setButton(Button button) { this.button = button; } public void setTextBox(TextBox textBox) { this.textBox = textBox; } public void setDropdown(Dropdown dropdown) { this.dropdown = dropdown; } @Override public void notify(Object sender, String event) { if (sender == button && "click".equals(event)) { // 按钮点击时,获取文本框内容并更新下拉框 String text = textBox.getText(); dropdown.setSelectedItem(text); System.out.println("按钮点击:设置下拉框选项为 " + text); } else if (sender == dropdown && "select".equals(event)) { // 下拉框选择时,清空文本框 textBox.clear(); System.out.println("下拉框选择:清空文本框"); } }
}
3. 定义抽象同事类(组件基类)
public abstract class UIComponent { protected Mediator mediator; public void setMediator(Mediator mediator) { this.mediator = mediator; } protected void sendEvent(String event) { if (mediator != null) { mediator.notify(this, event); // 通过中介者发送事件 } }
}
4. 实现具体同事类(按钮、文本框、下拉框)
按钮组件
public class Button extends UIComponent { public void onClick() { System.out.println("按钮被点击"); sendEvent("click"); // 发送点击事件给中介者 }
}
文本框组件
public class TextBox extends UIComponent { private String text; public String getText() { return text; } public void setText(String text) { this.text = text; } public void clear() { text = ""; System.out.println("文本框已清空"); }
}
下拉框组件
public class Dropdown extends UIComponent { private String selectedItem; public void setSelectedItem(String item) { this.selectedItem = item; System.out.println("下拉框选中:" + selectedItem); }
}
5. 客户端初始化中介者与组件
public class ClientDemo { public static void main(String[] args) { // 创建中介者和组件 UIMediator mediator = new UIMediator(); Button button = new Button(); TextBox textBox = new TextBox(); Dropdown dropdown = new Dropdown(); // 组件关联中介者 button.setMediator(mediator); textBox.setMediator(mediator); dropdown.setMediator(mediator); // 中介者关联组件(双向绑定) mediator.setButton(button); mediator.setTextBox(textBox); mediator.setDropdown(dropdown); // 模拟用户操作:文本框输入内容,按钮点击触发联动 textBox.setText("Option A"); button.onClick(); // 按钮点击,通过中介者更新下拉框 System.out.println("\n模拟下拉框选择操作:"); mediator.notify(dropdown, "select"); // 下拉框选择,通过中介者清空文本框 }
}
输出结果:
按钮被点击
按钮点击:设置下拉框选项为 Option A
下拉框选中:Option A 模拟下拉框选择操作:
下拉框选择:清空文本框
文本框已清空
三、框架与源码中的中介者实践
1. Spring MVC 的 Controller 作为中介者
在 Spring MVC 中,Controller
作为中介者协调 Model
和 View
的交互:
View
(如 JSP)发送请求到Controller
。Controller
调用Model
处理业务逻辑,再将结果返回给View
。
@Controller
public class UserController { @Autowired private UserService userService; // Model 层 @GetMapping("/user/{id}") public String getUser(@PathVariable int id, Model model) { User user = userService.getUser(id); model.addAttribute("user", user); // 中介者传递数据到 View return "user.jsp"; // 中介者决定返回视图 }
}
2. Android 的 Activity 作为中介者
Android 中 Activity
作为中介者管理界面组件(Button
、EditText
等)的交互:
- 组件通过
setOnClickListener
注册事件到Activity
。 Activity
处理事件并协调组件状态更新。
public class MainActivity extends AppCompatActivity { private EditText editText; private TextView textView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); editText = findViewById(R.id.edit_text); textView = findViewById(R.id.text_view); findViewById(R.id.button).setOnClickListener(v -> { String text = editText.getText().toString(); textView.setText("输入内容:" + text); // 中介者协调组件交互 }); }
}
3. Java Swing 的 Event Dispatch Thread
Swing 通过事件分发线程(中介者)处理组件事件,避免组件间直接通信:
- 按钮点击事件由
Event Dispatch Thread
接收并分发给注册的监听器。
四、避坑指南:正确使用中介者模式的 3 个要点
1. 避免中介者过度复杂
若中介者承担过多职责,会形成 “上帝对象”。可将中介者拆分为多个专用中介者(如订单中介者、支付中介者),或引入分层结构(如中介者 + 协调者)。
2. 平衡中介者与同事的职责
同事类应尽量保持简单,仅包含自身状态和基本操作,复杂逻辑集中在中介者中。若同事类需要频繁调用中介者,需检查是否违反单一职责原则。
3. 区分中介者模式与观察者模式
- 中介者模式:对象间通过中介者间接交互,形成星型结构(非广播式)。
- 观察者模式:主题与观察者是一对多的依赖关系,观察者被动接收通知(广播式)。
六、总结:何时该用中介者模式?
适用场景 | 核心特征 | 典型案例 |
---|---|---|
对象间网状交互 | 多个对象间存在复杂直接调用 | GUI 界面组件联动、分布式系统节点通信 |
系统重构解耦 | 遗留系统中对象间紧耦合,需简化依赖 | 微服务间消息路由、legacy 系统改造 |
集中式逻辑管理 | 需要将交互逻辑集中管理与维护 | 工作流引擎、交易系统规则引擎 |
中介者模式通过 “中心化管理” 的设计,有效降低了对象间的耦合度,提升了系统的可维护性和扩展性。下一篇我们将探讨访问者模式,解析如何分离数据结构与操作,敬请期待!
扩展思考:中介者模式的缺点
- 中介者单点风险:中介者故障会导致整个系统交互失效,需通过冗余设计或分布式中介者缓解。
- 调试难度增加:交互逻辑集中在中介者中,需借助日志或调试工具追踪消息流程。