设计模式-中介模式

中介模式的原理和实现

中介模式的英文翻译是 Mediator Design Pattern。在 GoF 中的《设计模式》一书中，它是这样定义的：

Mediator pattern defines a separate (mediator) object that encapsulates the interaction between a set of objects and the objects delegate their interaction to a mediator object instead of interacting with each other directly.

翻译成中文就是：中介模式定义了一个单独的（中介）对象，来封装一组对象之间的交互。将这组对象之间的交互委派给与中介对象交互，来避免对象之间的直接交互。

实际上，中介模式的设计思想跟中间层很像，通过引入中介这个中间层，将一组对象之间的交互关系（或者说依赖关系）从多对多（网状关系）转换为一对多（星状关系）。原来一个对象要跟 n 个对象交互，现在只需要跟一个中介对象交互，从而最小化对象之间的交互关系，降低了代码的复杂度，提高了代码的可读性和可维护性。

提到中介模式，有一个比较经典的例子不得不说，那就是航空管制。为了让飞机在飞行的时候互不干扰，每架飞机都需要知道其他飞机每时每刻的位置，这就需要时刻跟其他飞机通信。飞机通信形成的通信网络就会无比复杂。这个时候，我们通过引入“塔台”这样一个中介，让每架飞机只跟塔台来通信，发送自己的位

假设我们有一个比较复杂的对话框，对话框中有很多控件，比如按钮、文本框、下拉框等。当我们对某个控件进行操作的时候，其他控件会做出相应的反应，比如，我们在下拉框中选择“注册”，注册相关的控件就会显示在对话框中。如果我们在下拉框中选择“登陆”，登陆相关的控件就会显示在对话框中。

用中介模式来实现的代码如下：

public interface Mediator {
  void handleEvent(Component component, String event);
}

public class LandingPageDialog implements Mediator {
  private Button loginButton;
  private Button regButton;
  private Selection selection;
  private Input usernameInput;
  private Input passwordInput;
  private Input repeatedPswdInput;
  private Text hintText;

  @Override
  public void handleEvent(Component component, String event) {
    if (component.equals(loginButton)) {
      String username = usernameInput.text();
      String password = passwordInput.text();
      //校验数据...
      //做业务处理...
    } else if (component.equals(regButton)) {
      //获取usernameInput、passwordInput、repeatedPswdInput数据...
      //校验数据...
      //做业务处理...
    } else if (component.equals(selection)) {
      String selectedItem = selection.select();
      if (selectedItem.equals("login")) {
        usernameInput.show();
        passwordInput.show();
        repeatedPswdInput.hide();
        hintText.hide();
        //...省略其他代码
      } else if (selectedItem.equals("register")) {
        //....
      }
    }
  }
}

public class UIControl {
  private static final String LOGIN_BTN_ID = "login_btn";
  private static final String REG_BTN_ID = "reg_btn";
  private static final String USERNAME_INPUT_ID = "username_input";
  private static final String PASSWORD_INPUT_ID = "pswd_input";
  private static final String REPEATED_PASSWORD_INPUT_ID = "repeated_pswd_input";
  private static final String HINT_TEXT_ID = "hint_text";
  private static final String SELECTION_ID = "selection";

  public static void main(String[] args) {
    Button loginButton = (Button)findViewById(LOGIN_BTN_ID);
    Button regButton = (Button)findViewById(REG_BTN_ID);
    Input usernameInput = (Input)findViewById(USERNAME_INPUT_ID);
    Input passwordInput = (Input)findViewById(PASSWORD_INPUT_ID);
    Input repeatedPswdInput = (Input)findViewById(REPEATED_PASSWORD_INPUT_ID);
    Text hintText = (Text)findViewById(HINT_TEXT_ID);
    Selection selection = (Selection)findViewById(SELECTION_ID);

    Mediator dialog = new LandingPageDialog();
    dialog.setLoginButton(loginButton);
    dialog.setRegButton(regButton);
    dialog.setUsernameInput(usernameInput);
    dialog.setPasswordInput(passwordInput);
    dialog.setRepeatedPswdInput(repeatedPswdInput);
    dialog.setHintText(hintText);
    dialog.setSelection(selection);

    loginButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
      @Override
      public void onClick(View v) {
        dialog.handleEvent(loginButton, "click");
      }
    });

    regButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
      @Override
      public void onClick(View v) {
        dialog.handleEvent(regButton, "click");
      }
    });

    //....
  }
}

从代码中我们可以看出，原本业务逻辑会分散在各个控件中，现在都集中到了中介类中。实际上，这样做既有好处，也有坏处。好处是简化了控件之间的交互，坏处是中介类有可能会变成大而复杂的“上帝类”（God Class）。所以，在使用中介模式的时候，我们要根据实际的情况，平衡对象之间交互的复杂度和中介类本身的复杂度。

中介模式 VS 观察者模式

前面讲观察者模式的时候，我们讲到，观察者模式有多种实现方式。虽然经典的实现方式没法彻底解耦观察者和被观察者，观察者需要注册到被观察者中，被观察者状态更新需要调用观察者的 update() 方法。但是，在跨进程的实现方式中，我们可以利用消息队列实现彻底解耦，观察者和被观察者都只需要跟消息队列交互，观察者完全不知道被观察者的存在，被观察者也完全不知道观察者的存在。

中介模式也是为了解耦对象之间的交互，所有的参与者都只与中介进行交互。而观察者模式中的消息队列，就有点类似中介模式中的“中介”，观察者模式的中观察者和被观察者，就有点类似中介模式中的“参与者”。那问题来了：中介模式和观察者模式的区别在哪里呢？什么时候选择使用中介模式？什么时候选择使用观察者模式呢？

在观察者模式中，尽管一个参与者既可以是观察者，同时也可以是被观察者，但是，大部分情况下，交互关系往往都是单向的，一个参与者要么是观察者，要么是被观察者，不会兼具两种身份。也就是说，在观察者模式的应用场景中，参与者之间的交互关系比较有条理。

而中介模式正好相反。只有当参与者之间的交互关系错综复杂，维护成本很高的时候，我们才考虑使用中介模式。毕竟，中介模式的应用会带来一定的副作用，前面也讲到，它有可能会产生大而复杂的上帝类。除此之外，如果一个参与者状态的改变，其他参与者执行的操作有一定先后顺序的要求，这个时候，中介模式就可以利用中介类，通过先后调用不同参与者的方法，来实现顺序的控制，而观察者模式是无法实现这样的顺序要求的。