中介者模式（手把手讲解）

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在软件开发中，设计模式是解决常见问题的通用方案。它们如同编程世界的“经验结晶”，帮助开发者高效地组织代码结构，提升系统的可维护性和扩展性。今天，我们将深入探讨 中介者模式（Mediator Pattern），这个旨在降低对象间耦合度的经典模式。通过理论讲解、比喻分析和代码示例，你将理解如何在实际项目中应用这一模式，为复杂系统注入简洁与优雅。

什么是中介者模式？

中介者模式 的核心思想是：通过引入一个“中间协调者”来管理多个对象之间的交互。它将原本分散的、直接的对象间通信，集中到一个统一的中介者（Mediator）中，从而减少对象间的直接依赖，使系统更易维护。

比喻：交通指挥系统

想象一个繁忙的十字路口，如果没有交通灯或交警，车辆和行人将直接相互协调，导致混乱。而交通灯作为“中介者”，通过统一的规则（红绿灯）管理所有参与者的行动，这就是中介者模式的直观体现。

中介者模式的核心思想

中介者模式通过以下原则实现解耦：

1. 定义中介者接口：所有参与者通过统一接口与中介者通信。
2. 抽象参与者角色：每个对象仅知道中介者，而不再直接依赖其他对象。
3. 中介者协调交互：中介者维护参与者列表，并根据规则转发消息或执行操作。

关键角色解析

中介者模式的适用场景

以下情况适合应用中介者模式：

1. 对象间交互复杂：多个对象需要频繁通信，导致类间依赖关系网过于复杂。
2. 需集中控制逻辑：希望将交互规则统一管理，避免分散在多个类中。
3. 动态变化的系统：参与者数量或交互规则可能随需求变化，需灵活调整。

典型场景举例

• 订单系统：订单、支付、库存模块需协调操作（如支付成功后更新库存）。
• 聊天室功能：用户发送消息需经服务器转发，而非直接通信。
• 窗体验证：表单组件间需联动验证（如密码和确认密码一致性）。

中介者模式的实现步骤

以下是实现中介者模式的通用流程：

1. 定义中介者接口

// Mediator.java
public interface Mediator {
    void send(String message, Colleague colleague);
}

2. 创建具体中介者

// ChatRoomMediator.java
public class ChatRoomMediator implements Mediator {
    private List<Colleague> colleagues = new ArrayList<>();

    @Override
    public void send(String message, Colleague colleague) {
        // 转发消息给所有其他参与者
        for (Colleague c : colleagues) {
            if (c != colleague) {
                c.receive(message, colleague);
            }
        }
    }

    public void addColleague(Colleague colleague) {
        colleagues.add(colleague);
    }
}

3. 抽象参与者类

// Colleague.java
public abstract class Colleague {
    protected Mediator mediator;

    public Colleague(Mediator mediator) {
        this.mediator = mediator;
    }

    public abstract void receive(String message, Colleague colleague);
}

4. 实现具体参与者

// User.java
public class User extends Colleague {
    private String name;

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

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

    public void send(String message) {
        mediator.send(message, this);
    }
}

实际案例：订单系统中的中介者模式

假设我们需要设计一个订单系统，涉及订单、支付和库存模块。传统方式下，三者直接耦合，修改支付逻辑时可能需要调整订单和库存代码。

未使用中介者模式的缺陷

// 订单类直接调用支付和库存
public class Order {
    public void confirm() {
        Payment payment = new Payment();
        payment.process();
        
        Inventory inventory = new Inventory();
        inventory.reduceStock();
    }
}

这种设计导致：

• 高耦合：订单类直接依赖其他模块。
• 难以扩展：若新增物流模块，需修改多个类。

使用中介者模式的改进

// Mediator.java
public interface BusinessMediator {
    void processOrder(Order order);
    void handlePayment(Payment payment);
    void updateInventory(Inventory inventory);
}

// BusinessMediatorImpl.java
public class BusinessMediatorImpl implements BusinessMediator {
    private PaymentService paymentService;
    private InventoryService inventoryService;

    @Override
    public void processOrder(Order order) {
        paymentService.process(order.getPayment());
        inventoryService.reduceStock(order.getProductId());
        // 可添加物流调用
    }
}

// Order.java
public class Order {
    private BusinessMediator mediator;

    public void confirm() {
        mediator.processOrder(this);
    }
}

通过中介者协调各模块，系统解耦且易于扩展。

中介者模式 vs 其他模式对比

与观察者模式的区别

• 观察者模式：关注“一对多”通知，对象间无直接交互。
• 中介者模式：管理对象间复杂交互，可能涉及多对多规则。

与策略模式的区别

• 策略模式：通过算法切换实现行为变化。
• 中介者模式：解决对象间通信的复杂性，而非算法选择。

中介者模式的常见误区

1. 过度设计中介者：将所有交互塞入中介者，导致其成为“上帝对象”。
   • 解决方案：保持中介者职责单一，必要时拆分多个中介者。
2. 忽略参与者抽象：直接让具体类持有中介者，而非通过抽象类。
   • 解决方案：通过抽象类强制参与者依赖接口，而非具体中介者。

中介者模式的进阶应用

1. 结合工厂模式创建中介者

// MediatorFactory.java
public class MediatorFactory {
    public static Mediator createMediator() {
        return new ChatRoomMediator();
    }
}

2. 在前端框架中的应用

在 React 或 Vue 中，状态管理库（如 Redux）可视为中介者模式的体现：组件通过统一的 store 通信，而非直接调用其他组件。

结论：解耦是设计的核心

中介者模式通过引入中间协调者，将复杂的对象间关系转化为“对象-中介者”的简单依赖，是解决高耦合系统的利器。无论是后端业务协调，还是前端组件交互，它都能帮助开发者构建更清晰、可维护的系统。

在实际开发中，建议根据需求灵活选择模式：当对象间交互规则复杂且频繁变化时，中介者模式将显著提升代码质量。记住，设计模式并非万能，但理解其思想，能让你在架构设计时多一份从容。

通过本文，希望你不仅掌握了中介者模式的实现方法，更能理解其背后的设计哲学——通过抽象协调，让系统在变化中保持优雅。