19、设计模式之中介者模式（Mediator）

一、什么是中介者模式
中介者模式是一种行为型设计模式，它用于减少对象之间互相通信的复杂性。中介者模式通过创建一个中介者对象，将对象之间的通信集中交给该对象来处理，而不是直接相互交流，是符合迪米特原则的典型应用。
迪米特原则：减少对象之间的依赖，即一个对象应当对其它对象有尽可能少的了解

二、角色组成

抽象中介者（Mediator）：用于协调各个同事对象之间交互的通用接口，如接收和发送消息等。具体中介者（Concrete
Mediator）：实现抽象中介者接口，定义一个List来管理同时对象，协调各个同事对象之间的交互，依赖于同事角色。
抽象同事类（Colleague）：保存中介者对象，提供同事对象交互的抽象方法，实现所有相互影响的同事类的公共功能。
具体同事类（Concrete
Colleague）：实现抽象同事类接口，当需要与其他同事对象交互时，由中介者对象负责后续的交互，简单地说就是维护和中介者对象的通信。

三、优缺点
优点：

减少对象之间的耦合度，使其变得简单易维护。
提高代码的重用性和可扩展性，增强了系统的灵活性和可维护性。
降低了类的复杂度，将一对多转化成了一对一。
缺点：

中介者对象通常具有较高的复杂性，难以实现。
当对象之间的交互较少或简单时，中介者模式可能会增加系统的一些不必要的复杂性。
随着系统的扩大，中介者模式的复杂度可能会增加，使得代码难以维护。
四、应用场景
4.1 生活场景
物流公司：通常作为中介者来协调包裹和货物的运输、仓储和投递等工作，同时保证货物的质量和安全，提高物流效率和服务水平。
某宝：管理各个商家和用户之间的交易信息，负责物流、支付等方面的处理，同时收取一定的手续费。
论坛和社交网络：处理用户之间的交流、分享和反馈等信息，同时处理违规信息和言论。
eg：只要是需要协调各方之间的合作和交互的领域，都有可能会涉及到中介者模式。

4.2 java场景

MVC架构：MVC架构中的控制器（Controller）部分，负责协调模型（Model）和视图（View）之间的交互。
SPring：Spring框架中的事件机制和发布/订阅模式，通过应用程序上下文（Application
Context）作为中介者，不同的组件可以通过事件监听器和发布者-订阅者模式进行交互。
消息队列：消息队列是一个典型的使用中介者模式的例子，消息队列系统中的中介者负责接收、存储和分发消息。

五、代码实现
下面以物流公司协调运输公司和商家为例，解释一下中介者模式。在物流公司中，中介者是一个"物流中心"，表示用于协调和管理各个参与方（运输公司、客户等）之间的交互关系。

5.0 UML类图
在这里插入图片描述

5.1 抽象中介者（Mediator）——LogisticsCenter

/**
 * 
 * 1.抽象中介者（Mediator）：物流中心
 * 定义：用于协调各个同事对象之间交互的通用接口
 */
public interface LogisticsCenter {
    // 参与方注册方法，用于新增参与方
    void register(Participant participant);
 
    // 发送信息方法，用于同事之间的信息传递
    void send(String from, String to, String message);
}

5.2 抽象同事类（Colleague）——Participant

/**
 * 
 * 2.抽象同事类（Colleague）：参与者（同事）
 * 定义：保存中介者对象，提供同事对象交互的抽象方法，实现所有相互影响的同事类的公共功能。
 */
public abstract class Participant {
    // 中介者对象
    protected final LogisticsCenter logisticsCenter;
 
    public Participant(LogisticsCenter logisticsCenter) {
        this.logisticsCenter = logisticsCenter;
    }
 
    // 消息发送方法，根据传递给中介者
    public abstract void send(String to, String message);
 
    // 消息接收方法，由中介者调用
    public abstract void receive(String message);
}

5.3 具体同事类（Concrete Colleague）——TransportCompany&Merchant

/**
 * 
 * 3.具体同事类（Concrete Colleague）：运输公司
 * 定义：实现抽象同事类接口，当需要与其他同事对象交互时，
 * 由中介者对象负责后续的交互，简单地说就是维护和中介者对象的通信。
 */
public class TransportCompany extends Participant{
 
    public TransportCompany(LogisticsCenter logisticsCenter) {
        super(logisticsCenter);
    }
 
    // 消息发送方法的实现，发送信息给中介者对象
    @Override
    public void send(String to, String message) {
        logisticsCenter.send("运输公司", to, message);
    }
 
    // 消息接收方法的实现，打印接收信息的内容
    @Override
    public void receive(String message) {
        System.out.println("运输公司接到消息: " + message);
    }
}
/**
 * 
 * 3.具体同事类（Concrete Colleague）：商家
 * 定义：实现抽象同事类接口，当需要与其他同事对象交互时，
 * 由中介者对象负责后续的交互，简单地说就是维护和中介者对象的通信。
 */
public class Merchant extends Participant{
 
    public Merchant(LogisticsCenter logisticsCenter) {
        super(logisticsCenter);
    }
 
    // 消息发送方法的实现，发送信息给中介者对象
    @Override
    public void send(String to, String message) {
        logisticsCenter.send("商家", to, message);
    }
 
    // 消息接收方法的实现，打印接收信息的内容
    @Override
    public void receive(String message) {
        System.out.println("商家接收到消息: " + message);
    }
}

5.4 具体中介者（Concrete Mediator）——LogisticsCenterImpl

/**
 * 
 * 4.具体中介者（Concrete Mediator）：物流公司
 * 定义：实现抽象中介者接口，定义一个List来管理同时对象，
 *      协调各个同事对象之间的交互，依赖于同事角色。
 */
public class LogisticsCenterImpl implements LogisticsCenter{
 
    // 参与方列表，用于管理同事之间的交互关系
    private final Map<String, Participant> participants = new HashMap<>();
 
    // 参与方注册方法的实现，向同事列表中添加参与方
    @Override
    public void register(Participant participant) {
        participants.put(participant.getClass().getSimpleName(), participant);
    }
 
    // 发送信息方法的实现，根据接收方信息调用接收方的消息接收方法
    @Override
    public void send(String from, String to, String message) {
        Participant participant = participants.get(to);
        if (participant != null) {
            participant.receive("Message from " + from + ": " + message);
        }
    }
}

5.5 testMediator

/**
 * 
 * 中介者模式测试类
 */
@SpringBootTest
public class TestMediator {
 
    @Test
    void testMediator(){
        //创建物流中心对象
        LogisticsCenter logisticsCenter = new LogisticsCenterImpl();
        //运输公司
        TransportCompany company = new TransportCompany(logisticsCenter);
        //商家
        Merchant merchant = new Merchant(logisticsCenter);
        //都注册到物流中心
        logisticsCenter.register(company);
        logisticsCenter.register(merchant);
        //发送消息给物流公司（中介者）
        company.send("Merchant", "快递已送达");
        merchant.send("TransportCompany", "收到，幸苦了");
    }
}

六、总结
当出现以下情况，可以考虑使用中介者模式：

如果对象之间的交互关系复杂且难以维护，或者对象之间需要大量的相互调用和信息传递，可以考虑使用中介者模式来简化对象之间的通信和协调。
如果对象之间紧密耦合，修改一个对象可能会影响到其他相关对象，使得系统难以进行扩展和维护。使用中介者模式可以降低对象之间的耦合度，使得对象可以独立变化和复用。
当系统中存在一个有组织结构的集合，并且该集合中的对象之间需要相互通信和协作时。比如，一个群聊系统中的参与者之间需要进行信息传递和交流，此时可以使用中介者模式来管理参与者之间的通信。
当需要集中化管理和控制一些公共行为或操作时。中介者模式可以充当一个中心协调者，负责管理和调度相关对象的行为或操作。例如，在一个电梯控制系统中，电梯调度器扮演中介者的角色，控制电梯的运行和调度。
总结一下，中介者模式可以有效地降低对象之间的耦合度，简化对象之间的交互。适用于对象之间的关系非常复杂，需要协调处理的情况，从而提高代码的可维护性和可扩展性。但是，如果应用不当，可能会使得系统的复杂度增加，不利于代码的维护和扩展。因此，在使用中介者模式时需要掌握适当的使用场景。