中介者模式 (Mediator Pattern) 详细介绍

一、模式概述

• 英文名称：Mediator

• 核心目标：定义一个中介对象来封装一组对象之间的交互，减少对象间直接通信的复杂性，促进松耦合。

• 设计思想：通过集中控制交互逻辑，将网状的多对多通信转化为星型的一对多结构，简化系统维护。

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二、优缺点

优点	缺点
1. 减少对象间依赖：对象仅与中介交互，降低耦合。	1. 中介类复杂度高：可能成为“上帝类”。
2. 简化对象间协作：交互逻辑集中管理。	2. 性能瓶颈：中介类处理大量通信可能成为性能瓶颈。
3. 易于扩展新对象：新增对象只需修改中介类。	3. 设计难度大：需精准划分对象职责。

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三、应用场景

1. 聊天室系统：用户间消息通过聊天室中转。

2. 航空调度系统：塔台协调飞机起飞、降落。

3. GUI 组件交互：表单输入控件间的联动（如选择国家后更新城市列表）。

4. 微服务协调：服务间通过 API 网关通信。

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四、代码实现与注释

1. 中介者接口（定义通信规范）

/**
 * 中介者接口：定义组件间通信的方法
 */
public interface ChatMediator {
    void sendMessage(String message, User user);
    void addUser(User user);
}

2. 同事类接口（定义组件行为）

/**
 * 同事类接口：定义用户的基本行为
 */
public abstract class User {
    protected ChatMediator mediator;
    protected String name;

    public User(ChatMediator mediator, String name) {
        this.mediator = mediator;
        this.name = name;
    }

    // 发送消息（委托给中介者）
    public abstract void send(String message);

    // 接收消息
    public abstract void receive(String message);
}

3. 具体中介者类（实现协调逻辑）

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 具体中介者：聊天室（管理用户并转发消息）
 */
public class ChatRoom implements ChatMediator {
    private final List<User> users = new ArrayList<>();

    @Override
    public void addUser(User user) {
        users.add(user);
        System.out.println(user.name + " 加入聊天室");
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message, User sender) {
        // 向除发送者外的所有用户广播消息
        for (User user : users) {
            if (user != sender) {
                user.receive(sender.name + " 说：" + message);
            }
        }
    }
}

4. 具体同事类（用户实现）

/**
 * 普通用户：通过中介者发送消息
 */
public class BasicUser extends User {
    public BasicUser(ChatMediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
    }

    @Override
    public void send(String message) {
        System.out.println(name + " 发送消息：" + message);
        mediator.sendMessage(message, this);
    }

    @Override
    public void receive(String message) {
        System.out.println(name + " 收到消息：" + message);
    }
}

/**
 * 管理员用户：拥有特殊权限（如发送广播）
 */
public class AdminUser extends User {
    public AdminUser(ChatMediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
    }

    @Override
    public void send(String message) {
        System.out.println("[管理员] " + name + " 发送通知：" + message);
        mediator.sendMessage(message, this);
    }

    @Override
    public void receive(String message) {
        System.out.println("[管理员] " + name + " 收到消息：" + message);
    }
}

5. 客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建中介者（聊天室）
        ChatMediator chatRoom = new ChatRoom();

        // 创建用户并注册到聊天室
        User alice = new BasicUser(chatRoom, "Alice");
        User bob = new BasicUser(chatRoom, "Bob");
        User admin = new AdminUser(chatRoom, "系统管理员");

        chatRoom.addUser(alice);
        chatRoom.addUser(bob);
        chatRoom.addUser(admin);

        // 用户间发送消息（通过中介者转发）
        System.out.println("\n===== 用户消息测试 =====");
        alice.send("大家好！");
        bob.send("欢迎 Alice！");

        System.out.println("\n===== 管理员广播测试 =====");
        admin.send("服务器将于今晚维护！");
    }
}

6. 输出结果

Alice 加入聊天室
Bob 加入聊天室
系统管理员 加入聊天室

===== 用户消息测试 =====
Alice 发送消息：大家好！
Bob 收到消息：Alice 说：大家好！
系统管理员 收到消息：Alice 说：大家好！
Bob 发送消息：欢迎 Alice！
Alice 收到消息：Bob 说：欢迎 Alice！
系统管理员 收到消息：Bob 说：欢迎 Alice！

===== 管理员广播测试 =====
[管理员] 系统管理员 发送通知：服务器将于今晚维护！
Alice 收到消息：系统管理员 说：服务器将于今晚维护！
Bob 收到消息：系统管理员 说：服务器将于今晚维护！

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五、模式结构图

+----------------+          +----------------+
|   Mediator     | <------+ |   Colleague    |
+----------------+          +----------------+
| +notify()      |          | -mediator:Mediator |
+----------------+          | +send()        |
       ^                    | +receive()     |
       |                    +----------------+
       |
+----------------+
| ConcreteMediator|
+----------------+
| +notify()      |
+----------------+
       |
       |
+----------------+
| ConcreteColleague|
+----------------+
| +send()        |
| +receive()     |
+----------------+

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六、与其他模式的关系

1. 观察者模式：中介者模式可基于观察者模式实现，但更强调双向通信。

2. 门面模式：中介者协调对象间交互，门面模式简化子系统访问。

3. 代理模式：中介者可能代理对象间的通信，但目标不同。

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七、最佳实践

1. 合理划分职责：避免中介者类承担过多逻辑，必要时拆分多个中介者。

2. 接口设计清晰：定义明确的通信协议，避免直接暴露对象细节。

3. 异步处理：对高并发场景，使用消息队列作为中介者。

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八、总结

• 核心价值：通过集中管理对象交互，降低系统耦合度，提升可维护性。

• 适用场景：对象间存在复杂网状通信关系的系统（如聊天应用、控制系统）。

• 关键实现：中介者接口 + 同事类接口 + 协调逻辑。

中介者模式在 Java 生态中的典型应用包括：

• Java Message Service (JMS)：消息队列作为中介者协调生产者与消费者。

• Spring MVC 的 DispatcherServlet：协调控制器、视图解析器等组件。

• 事件总线框架：如 Google Guava 的 EventBus。

掌握该模式能有效解决复杂对象交互问题，提升代码的可读性和扩展性。