中介者模式(Intermediary)
调解人、控制器、Intermediary、Controller、Mediator
中介者模式是一种行为设计模式, 能让你减少对象之间混乱无序的依赖关系。 该模式会限制对象之间的直接交互, 迫使它们通过一个中介者对象进行合作。
假如你有一个创建和修改客户资料的对话框, 它由各种控件组成, 例如文本框 (TextField)、 复选框和按钮 等。
用户界面中各元素间的关系会随程序发展而变得混乱。
某些表单元素可能会直接进行互动。 例如, 选中 “我有一只狗” 复选框后可能会显示一个隐藏文本框用于输入狗狗的名字。 另一个例子是提交按钮必须在保存数据前校验所有输入内容。
元素间存在许多关联。 因此, 对某些元素进行修改可能会影响其他元素。
如果直接在表单元素代码中实现业务逻辑, 你将很难在程序其他表单中复用这些元素类。 例如, 由于复选框类与狗狗的文本框相耦合, 所以将无法在其他表单中使用它。 你要么使用渲染资料表单时用到的所有类, 要么一个都不用。
中介者模式建议你停止组件之间的直接交流并使其相互独立。 这些组件必须调用特殊的中介者对象, 通过中介者对象重定向调用行为, 以间接的方式进行合作。 最终, 组件仅依赖于一个中介者类, 无需与多个其他组件相耦合。
在资料编辑表单的例子中, 对话框 (Dialog) 类本身将作为中介者, 其很可能已知自己所有的子元素, 因此你甚至无需在该类中引入新的依赖关系。
UI 元素必须通过中介者对象进行间接沟通。
绝大部分重要的修改都在实际表单元素中进行。 让我们想想提交按钮。 之前, 当用户点击按钮后, 它必须对所有表单元素数值进行校验。 而现在它的唯一工作是将点击事件通知给对话框。 收到通知后, 对话框可以自行校验数值或将任务委派给各元素。 这样一来, 按钮不再与多个表单元素相关联, 而仅依赖于对话框类。
你还可以为所有类型的对话框抽取通用接口, 进一步削弱其依赖性。 接口中将声明一个所有表单元素都能使用的通知方法, 可用于将元素中发生的事件通知给对话框。 这样一来, 所有实现了该接口的对话框都能使用这个提交按钮了。
采用这种方式, 中介者模式让你能在单个中介者对象中封装多个对象间的复杂关系网。 类所拥有的依赖关系越少, 就越易于修改、 扩展或复用。
飞行器驾驶员之间不会通过相互沟通来决定下一架降落的飞机。 所有沟通都通过控制塔台进行。
飞行器驾驶员们在靠近或离开空中管制区域时不会直接相互交流。 但他们会与飞机跑道附近, 塔台中的空管员通话。 如果没有空管员, 驾驶员就需要留意机场附近的所有飞机, 并与数十位飞行员组成的委员会讨论降落顺序。 那恐怕会让飞机坠毁的统计数据一飞冲天吧。
塔台无需管制飞行全程, 只需在航站区加强管控即可, 因为该区域的决策参与者数量对于飞行员来说实在太多了。
在本例中, 中介者模式可帮助你减少各种 UI 类 (按钮、 复选框和文本标签) 之间的相互依赖关系。
UI 对话框类的结构
用户触发的元素不会直接与其他元素交流, 即使看上去它们应该这样做。 相反, 元素只需让中介者知晓事件即可, 并能在发出通知时同时传递任何上下文信息。
本例中的中介者是整个认证对话框。 对话框知道具体元素应如何进行合作并促进它们的间接交流。 当接收到事件通知后, 对话框会确定负责处理事件的元素并据此重定向请求。
// 中介者接口声明了一个能让组件将各种事件通知给中介者的方法。中介者可对这
// 些事件做出响应并将执行工作传递给其他组件。
interface Mediator is
method notify(sender: Component, event: string)
// 具体中介者类可解开各组件之间相互交叉的连接关系并将其转移到中介者中。
class AuthenticationDialog implements Mediator is
private field title: string
private field loginOrRegisterChkBx:
private field loginUsername, loginPassword: Textbox
private field registrationUsername, registrationPassword,
registrationEmail: Textbox
private field okxtn, cancelBtn: Button
constructor AuthenticationDialog() is
// 创建所有组件对象并将当前中介者传递给其构造函数以建立连接。
// 当组件中有事件发生时,它会通知中介者。中介者接收到通知后可自行处理,
// 也可将请求传递给另一个组件。
method notify(sender, event) is
if (sender == loginOrRegisterChkBx and event == "check")
if (loginOrRegisterChkBx.checked)
title = "登录"
// 1. 显示登录表单组件。
// 2. 隐藏注册表单组件。
else
title = "注册"
// 1. 显示注册表单组件。
// 2. 隐藏登录表单组件。
if (sender == okxtn && event == "click")
if (loginOrRegister.checked)
// 尝试找到使用登录信息的用户。
if (!found)
// 在登录字段上方显示错误信息。
else
// 1. 使用注册字段中的数据创建用户账号。
// 2. 完成用户登录工作。
// ……
// 组件会使用中介者接口与中介者进行交互。因此只需将它们与不同的中介者连接
// 起来,你就能在其他情境中使用这些组件了。
class Component is
field dialog: Mediator
constructor Component(dialog) is
this.dialog = dialog
method click() is
dialog.notify(this, "click")
method keypress() is
dialog.notify(this, "keypress")
// 具体组件之间无法进行交流。它们只有一个交流渠道,那就是向中介者发送通知。
class Button extends Component is
// ……
class Textbox extends Component is
// ……
class Checkbox extends Component is
method check() is
dialog.notify(this, "check")
// ……
当一些对象和其他对象紧密耦合以致难以对其进行修改时, 可使用中介者模式。
该模式让你将对象间的所有关系抽取成为一个单独的类, 以使对于特定组件的修改工作独立于其他组件。
当组件因过于依赖其他组件而无法在不同应用中复用时, 可使用中介者模式。
应用中介者模式后, 每个组件不再知晓其他组件的情况。 尽管这些组件无法直接交流, 但它们仍可通过中介者对象进行间接交流。 如果你希望在不同应用中复用一个组件, 则需要为其提供一个新的中介者类。
如果为了能在不同情景下复用一些基本行为, 导致你需要被迫创建大量组件子类时, 可使用中介者模式。
由于所有组件间关系都被包含在中介者中, 因此你无需修改组件就能方便地新建中介者类以定义新的组件合作方式。
中介者是一种行为设计模式, 让程序组件通过特殊的中介者对象进行间接沟通, 达到减少组件之间依赖关系的目的。
中介者能使得程序更易于修改和扩展, 而且能更方便地对独立的组件进行复用, 因为它们不再依赖于很多其他的类。
中介者模式的一个绝佳例子就是火车站交通系统。 两列火车互相之间从来不会就站台的空闲状态进行通信。 stationManager
车站经理可充当中介者, 让平台仅可由一列入场火车使用, 而将其他火车放入队列中等待。 离场火车会向车站发送通知, 便于队列中的下一列火车进站。
package main
type Train interface {
arrive()
depart()
permitArrival()
}
package main
import "fmt"
type PassengerTrain struct {
mediator Mediator
}
// 火车停靠
func (pt *PassengerTrain) arrive() {
if !pt.mediator.canArrive(pt) {
fmt.Println("PassengerTrain: Arrival blocked, waiting")
return
}
fmt.Println("PassengerTrain: arrived")
}
// 获取离开
func (pt *PassengerTrain) depart() {
fmt.Println("PassengerTrain: leaving")
pt.mediator.notifyAboutDeparture()
}
func (pt *PassengerTrain) permitArrival() {
fmt.Println("PassengerTrain: Arrival permitted, arriving")
pt.arrive()
}
package main
import "fmt"
type FreightTrain struct {
mediator Mediator
}
func (g *FreightTrain) arrive() {
if !g.mediator.canArrive(g) {
fmt.Println("FreightTrain: Arrival blocked, waiting")
return
}
fmt.Println("FreightTrain: arrived")
}
func (g *FreightTrain) depart() {
fmt.Println("FreightTrain: leaving")
g.mediator.notifyAboutDeparture()
}
func (g *FreightTrain) permitArrival() {
fmt.Println("FreightTrain: Arrival permitted")
g.arrive()
}
package main
type Mediator interface {
canArrive(Train) bool
notifyAboutDeparture()
}
package main
type StationManager struct {
isPlatformFree bool
trainQueue []Train
}
func newStationManager() *StationManager {
return &StationManager{
isPlatformFree: true,
}
}
func (s *StationManager) canArrive(t Train) bool {
if s.isPlatformFree {
s.isPlatformFree = false
return true
}
s.trainQueue = append(s.trainQueue, t)
return false
}
func (s *StationManager) notifyAboutDeparture() {
if !s.isPlatformFree {
s.isPlatformFree = true
}
if len(s.trainQueue) > 0 {
firstTrainInQueue := s.trainQueue[0]
s.trainQueue = s.trainQueue[1:]
firstTrainInQueue.permitArrival()
}
}
package main
func main() {
stationManager := newStationManager()
passengerTrain := &PassengerTrain{
mediator: stationManager,
}
freightTrain := &FreightTrain{
mediator: stationManager,
}
passengerTrain.arrive()
freightTrain.arrive()
passengerTrain.depart()
}