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初学 Java 设计模式（十七）：实战中介者模式 「菜鸟驿站」

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一、中介者模式介绍

1. 解决的问题

主要解决当对象与对象之间存在大量关联关系时，若一个对象发生改变，要跟踪与之相关的对象，同时做出相应处理的问题。

2. 定义

中介者模式是一种行为设计模式，能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。

3. 应用场景

  • 当一些对象与其他对象紧密耦合以至于难以对其进行修改时，可使用中介者模式。
  • 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。
  • 为了在不同情景下复用一些基本行为，导致需要被迫创建大量组件子类时，可使用终结者模式。

二、中介者模式优缺点

1. 优点

  • 单一职责原则：可以将多个组件间的交流抽取到同一位置，使其更易于理解和维护。
  • 开闭原则：无需修改实际组件就能增加新的中介者。
  • 可以减轻应用中多个组件的耦合情况。
  • 可以更方便地复用各个组件。

2. 缺点

  • 一段时间后，中介者可能会演化为上帝对象。

三、中介者模式应用实例：菜鸟驿站

1. 实例场景

相信大家平时快递来不及拿的话，大部分时候都会选择让快递小哥将快递放到菜鸟驿站，我们在放学/下班后再去菜鸟驿站拿自己的快递。同时，我们如果有快递需要寄出，也是现在菜鸟驿站填写寄件单，然后快递小哥从菜鸟驿站拿到快递，发货。

其实在这里，菜鸟驿站就是一个中介者，承担着快递小哥和我们之间的重要交流枢纽。

今天，我们就以菜鸟驿站为例，介绍一下中介者模式。

2. 中介者模式实现

2.1 工程结构
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mediator-pattern
└─ src
    ├─ main
    │	└─ java
    │    └─ org.design.pattern.mediator
    │       ├─ model
    │       │    ├─ ExpressPackage.java
    │       │    ├─ Courier.java
    │       │    └─ User.java
    │       └─ service
    │            ├─ CourierStation.java
    │            └─ impl
    │                 └─ CaiNiaoCourierStation.java
    └─ test
    	└─ java
            └─ org.design.pattern.mediator
      			└─ CourierStationTest.java
2.2 代码实现
2.2.1 实体类

快递包裹

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/**
 * 快递包裹
 */
@Getter
@Setter
@AllArgsConstructor
public class ExpressPackage {

    /**
     * 包裹id
     */
    private String id;

    /**
     * 包裹名称
     */
    private String name;

    /**
     * 收件人电话
     */
    private String consigneePhoneNumber;

    /**
     * 发件快递站
     */
    private CourierStation sendCourierStation;

    /**
     * 收件快递站
     */
    private CourierStation receiveCourierStation;
}

快递员

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/**
 * 快递员
 */
@Slf4j
@Getter
@Setter
@AllArgsConstructor
public class Courier {

    /**
     * 快递员id
     */
    private String id;

    /**
     * 快递员姓名
     */
    private String name;

    /***
     * 送快递（放到快递站）
     *
     * @param expressPackage 快递包裹
     */
    public void sendExpressPackage(ExpressPackage expressPackage) {
        expressPackage.getReceiveCourierStation().receiveExpressPackage(expressPackage);
    }

    /**
     * 收快递（从快递站取件，并发货）
     *
     * @param expressPackage 快递包裹
     */
    public void receiveExpressPackage(ExpressPackage expressPackage) {
        log.info(
            "The courier {} has arrived in the hands of the express package {}, and it will be sent to you immediately.",
            this.getName(),
            expressPackage.getName()
        );
    }
}

用户

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/**
 * 用户
 */
@Getter
@Setter
@AllArgsConstructor
public class User {

    /**
     * 用户id
     */
    private String id;

    /**
     * 用户姓名
     */
    private String name;

    /**
     * 用户电话
     */
    private String phone;

    /**
     * 寄快递（快递放到快递站）
     *
     * @param expressPackage 快递包裹
     */
    public void sendExpressPackage(ExpressPackage expressPackage) {
        expressPackage.getSendCourierStation().sendExpressPackage(expressPackage);
    }
}
2.2.2 服务类

快递站中介者

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/**
 * 快递站
 */
public interface CourierStation {

    /**
     * 收件服务
     *
     * @param expressPackage 快递包裹
     */
    void receiveExpressPackage(ExpressPackage expressPackage);

    /**
     * 寄件服务
     *
     * @param expressPackage 快递包裹
     */
    void sendExpressPackage(ExpressPackage expressPackage);
}

菜鸟驿站

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/**
 * 菜鸟驿站
 */
@Slf4j
@Getter
@Setter
public class CaiNiaoCourierStation implements org.design.pattern.mediator.service.CourierStation {

    /**
     * 快递员列表
     */
    private List<Courier> courierList;

    /**
     * 收件服务
     *
     * @param expressPackage 快递包裹
     */
    @Override
    public void receiveExpressPackage(ExpressPackage expressPackage) {
        log.info(
            "The package {} has arrived at the cai niao courier station, please pick it up as soon as possible.",
            expressPackage.getName()
        );
    }

    /**
     * 寄件服务
     *
     * @param expressPackage 快递包裹
     */
    @Override
    public void sendExpressPackage(ExpressPackage expressPackage) {
      Optional<Courier> courierOptional = courierList.stream().findAny();
      if (courierOptional.isPresent()) {
          Courier courier = courierOptional.get();
          courier.receiveExpressPackage(expressPackage);
      }
    }
}
2.3 测试验证
2.3.1 测试验证类
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/**
 * 快递站测试类
 */
public class CourierStationTest {

    @Test
    public void testReceiveExpressPackage() {
        Courier courier = new Courier("1", "快递小哥");
        CaiNiaoCourierStation courierStation = new CaiNiaoCourierStation();
        courierStation.setCourierList(Collections.singletonList(courier));
        ExpressPackage expressPackage = new ExpressPackage(
                "1", "PS5", "13245678910", null, courierStation
        );
        courier.sendExpressPackage(expressPackage);
    }

    @Test
    public void testSendExpressPackage() {
        User user = new User("1", "张三", "13245678910");
        Courier courier = new Courier("1", "快递小哥");
        CaiNiaoCourierStation courierStation = new CaiNiaoCourierStation();
        courierStation.setCourierList(Collections.singletonList(courier));
        ExpressPackage expressPackage = new ExpressPackage(
                "1", "Kindle", "13245678910", courierStation, null
        );
        user.sendExpressPackage(expressPackage);
    }
}
2.3.2 测试结果
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22:19:52.811 [main] INFO  o.d.p.m.s.impl.CaiNiaoCourierStation - The package PS5 has arrived at the cai niao courier station, please pick it up as soon as possible.
22:19:52.814 [main] INFO  o.d.pattern.mediator.model.Courier - The courier 快递小哥 has arrived in the hands of the express package Kindle, and it will be sent to you immediately.

Process finished with exit code 0

四、中介者模式结构

中介者模式-模式结构图

  1. 组件（Component）是包含各种业务逻辑的类。每个组件都有一个指向中介者的引用，该引用被声明为中介者接口类型。组件不知道中介者实际所属的类，因此可通过连接到不同的中介者使其能在其他程序中复用。

  2. 中介者（Mediator）接口声明了与组件交流的方法，但通常仅包含一个通知方法。组件可将任意上下文（包括自身对象）作为该方法的参数，只有这样接收组件和发送者类才不会耦合。

  3. 具体中介者（Concrete Mediator）封装了多种组件间的关系。具体中介者通常会保存所有组件的引用并对其进行管理，甚至有时会对其生命周期进行管理。

  4. 组件并不知道其他组件的情况。如果组件内发生了重要事件，它只能通知中介者。中介者收到通知后能轻易确定发送者，这就足以判断下一步要触发的组件。

    对于组件来说，中介者看上去完全就是一个黑箱。发送者不知道最终会由谁来处理自身的请求，接收者也不知道请求究竟来自于谁。

设计模式并不难学，其本身就是多年经验提炼出的开发指导思想，关键在于多加练习，带着使用设计模式的思想去优化代码，就能构建出更合理的代码。

源码地址：https://github.com/yiyufxst/design-pattern-java

参考资料：
小博哥重学设计模式：https://github.com/fuzhengwei/itstack-demo-design
深入设计模式：https://refactoringguru.cn/design-patterns/catalog