摘要
JDK：1.8.0_202
# 一：场景问题
# 1.1 如果没有主板
电脑里面各个配件之间的交互，主要是通过主板来完成的。试想一下，如果电脑里面没有主板，会怎样呢？
如果电脑里面没有了主板，那么各个配件之间就必须自行相互交互，以互相传送数据，理论上说，基本上各个配件相互之间都存在交互数据的可能。如图所示：
由于各个配件的接口不同，那么相互之间交互的时候，还必须把数据接口进行转换才能匹配上，那就更恐怖了。
所幸是有了主板，各个配件的交互完全通过主板来完成，每个配件都只需要和主板交互，而主板知道如何和所有的配件打交道，那就简单多了，这就避免了如上图所描述的那样乱作一团，有主板后的结构如图所示：
# 1.2 有何问题
如果上面的情况发生在软件开发上呢？
如果把每个电脑配件都抽象成为一个类或者是子系统，那就相当于出现了多个类之间相互交互，而且交互还很繁琐，导致每个类都必须知道所有需要交互的类，也就是我们常说的类和类耦合了，是不是很麻烦？
在软件开发中出现这种情况可就不妙了，不但开发的时候每个类会复杂，因为要兼顾其它的类，更要命的是每个类在发生改动的时候，需要通知所有相关的类一起修改，因为接口或者是功能发生了变动，使用它的地方都得变，是不是显得特别繁琐！
那该如何来简化这种多个对象之间的交互呢？
# 1.3 使用电脑来看电影
为了演示，考虑一个稍微具体点的功能。在日常生活中，我们经常使用电脑来看电影，把这个过程描述出来，这里仅仅考虑正常的情况，也就是有主板的情况，简化后假定会有如下的交互过程：
首先是光驱要读取光盘上的数据，然后告诉主板，它的状态改变了；
主板去得到光驱的数据，把这些数据交给CPU进行分析处理；
CPU处理完后，把数据分成了视频数据和音频数据，通知主板，它处理完了；
主板去得到CPU处理过后的数据，分别把数据交给显卡和声卡，去显示出视频和发出声音；
当然这是一个持续的、不断重复的过程，从而形成不间断的视频和声音，具体的运行过程不在讨论之列，假设就犹如上简单的交互关系就可以了。也就是说想看电影，把光盘放入光驱，光驱开始读盘，就可以看电影了。
现在要求使用程序把这个过程描述出来，该如何具体实现呢？
# 二：解决方案
用来解决上述问题的一个合理的解决方案就是中介者模式。
中介者模式：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使得各对象不需要显式地相互引用。从而使得其耦合松散，而且可以独立的改变它们之间的交互。
# 2.1 解决思路
仔细分析上面的问题，根本原因就在于多个对象需要相互交互，从而导致对象之间紧密耦合，这就不利于对象的修改和维护。
中介者模式的解决思路很简单，跟电脑的例子一样，中介者模式通过引入一个中介对象，让其它的对象都只和中介对象交互，而中介对象知道如何和其它所有的对象交互，这样对象之间的交互关系就没有了，从而实现对象之间的解耦。
对于中介对象而言，所有相互交互的对象，被视为同事类，中介对象就是来维护各个同事之间的关系，而所有的同事类都只是和中介对象交互。
每个同事对象，当自己发生变化的时候，不需要知道这会引起其它对象有什么变化，它只需要通知中介者就可以了，然后由中介者去与其它对象交互。这样松散耦合带来的好处是，除了让同事对象之间相互没有关联外，还有利于功能的修改和扩展。
有了中介者过后，所有的交互都封装到中介者对象里面，各个对象就不再需要维护这些关系了。扩展关系的时候也只需要扩展或修改中介者对象就可以了。
# 2.2 模式结构和说明
中介者模式的结构如图所示：
Mediator：中介者接口。在里面定义各个同事之间交互需要的方法，可以是公共的通讯方法，比如changed方法，大家都用，也可以是小范围的交互方法。
ConcreteMediator：具体中介者实现对象。它需要了解并维护各个同事对象，并负责具体的协调各同事对象的交互关系。
Colleague：同事类的定义，通常实现成为抽象类，主要负责约束同事对象的类型，并实现一些具体同事类之间的公共功能，比如：每个具体同事类都应该知道中介者对象，也就是具体同事类都会持有中介者对象，就可以定义到这个类里面。
ConcreteColleague：具体的同事类，实现自己的业务，在需要与其它同事通讯的时候，就与持有的中介者通信，中介者会负责与其它的同事交互。
# 2.3 示例代码
所有同事的父类定义：
按照前面的描述，所有需要交互的对象，都被视为同事类，这些同事类应该有一个统一的约束。而且所有的同事类都需要和中介者对象交互，换句话说就是所有的同事都应该持有中介者对象。
因此，为了统一约束众多的同事类，并为同事类提供持有中介者对象的公共功能，先来定义一个抽象的同事类，在里面实现持有中介者对象的公共功能。
要提醒一点，下面示例的这个抽象类是没有定义抽象方法的，主要是用来约束所有同事类的类型
/**
* 同事类的抽象父类
*/
public abstract class Colleague {
/**
* 持有中介者对象，每一个同事类都知道它的中介者对象
*/
private Mediator mediator;
/**
* 构造方法，传入中介者对象
*
* @param mediator 中介者对象
*/
public Colleague(Mediator mediator) {
this.mediator = mediator;
}
/**
* 获取当前同事类对应的中介者对象
*
* @return 对应的中介者对象
*/
public Mediator getMediator() {
return mediator;
}
}
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具体的同事类：(ConcreteColleagueA.java 和 ConcreteColleagueB.java)
/**
* 具体的同事类A
*/
public class ConcreteColleagueA extends Colleague {
public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 示意方法，执行某些业务功能
*/
public void someOperation() {
//在需要跟其它同事通信的时候，通知中介者对象
getMediator().changed(this);
}
}
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/**
* 具体的同事类B
*/
public class ConcreteColleagueB extends Colleague {
public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 示意方法，执行某些业务功能
*/
public void someOperation() {
//在需要跟其它同事通信的时候，通知中介者对象
getMediator().changed(this);
}
}
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中介者：
/**
* 中介者，定义各个同事对象通信的接口
*/
public interface Mediator {
/**
* 同事对象在自身改变的时候来通知中介者的方法，
* 让中介者去负责相应的与其它同事对象的交互
*
* @param colleague 同事对象自身，好让中介者对象通过对象实例去获取同事对象的状态
*/
void changed(Colleague colleague);
}
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具体中介者：
/**
* 具体的中介者实现
*/
public class ConcreteMediator implements Mediator {
/**
* 持有并维护同事A
*/
private ConcreteColleagueA colleagueA;
/**
* 持有并维护同事B
*/
private ConcreteColleagueB colleagueB;
/**
* 设置中介者需要了解并维护的同事A对象
*
* @param colleague 同事A对象
*/
public void setConcreteColleagueA(ConcreteColleagueA colleague) {
colleagueA = colleague;
}
/**
* 设置中介者需要了解并维护的同事B对象
*
* @param colleague 同事B对象
*/
public void setConcreteColleagueB(ConcreteColleagueB colleague) {
colleagueB = colleague;
}
public void changed(Colleague colleague) {
//某个同事类发生了变化，通常需要与其它同事交互
//具体协调相应的同事对象来实现协作行为
}
}
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# 2.4 实现示例
要使用中介者模式来实现示例，那就要区分出同事对象和中介者对象。很明显，主板是作为中介者，而光驱、CPU、声卡、显卡等配件，都是作为同事对象。
此时的程序结构如图所示：
先来看看所有同事的抽象父类的定义，跟标准的实现是差不多的：
public abstract class Colleague {
private Mediator mediator;
public Colleague(Mediator mediator) {
this.mediator = mediator;
}
public Mediator getMediator() {
return mediator;
}
}
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定义众多的同事：
/**
* 光驱类，一个同事类
*/
public class CDDriver extends Colleague {
public CDDriver(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 光驱读取出来的数据
*/
private String data = "";
/**
* 获取光驱读取出来的数据
*
* @return 光驱读取出来的数据
*/
public String getData() {
return this.data;
}
/**
* 读取光盘
*/
public void readCD() {
//逗号前是视频显示的数据，逗号后是声音
this.data = "设计模式,值得好好研究";
//通知主板，自己的状态发生了改变
this.getMediator().changed(this);
}
}
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/**
* CPU类，一个同事类
*/
public class CPU extends Colleague {
public CPU(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 分解出来的视频数据
*/
private String videoData = "";
/**
* 分解出来的声音数据
*/
private String soundData = "";
/**
* 获取分解出来的视频数据
*
* @return 分解出来的视频数据
*/
public String getVideoData() {
return videoData;
}
/**
* 获取分解出来的声音数据
*
* @return 分解出来的声音数据
*/
public String getSoundData() {
return soundData;
}
/**
* 处理数据，把数据分成音频和视频的数据
*
* @param data 被处理的数据
*/
public void executeData(String data) {
// 把数据分解开，前面的是视频数据，后面的是音频数据
String[] ss = data.split(",");
this.videoData = ss[0];
this.soundData = ss[1];
// 通知主板，CPU的工作完成
this.getMediator().changed(this);
}
}
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/**
* 显卡类，一个同事类
*/
public class VideoCard extends Colleague {
public VideoCard(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 显示视频数据
*
* @param data 被显示的数据
*/
public void showData(String data) {
System.out.println("您正观看的是：" + data);
}
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/**
* 声卡类，一个同事类
*/
public class SoundCard extends Colleague {
public SoundCard(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 按照声频数据发出声音
*
* @param data 发出声音的数据
*/
public void soundData(String data) {
System.out.println("画外音：" + data);
}
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定义中介者接口：
由于所有的同事对象都要和中介者交互，来定义出中介者的接口，功能不多，提供一个让同事对象在自身改变的时候来通知中介者的方法
/**
* 中介者对象的接口
*/
public interface Mediator {
/**
* 同事对象在自身改变的时候来通知中介者的方法，
* 让中介者去负责相应的与其它同事对象的交互
*
* @param colleague 同事对象自身，好让中介者对象通过对象实例
* 去获取同事对象的状态
*/
void changed(Colleague colleague);
}
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实现中介者对象：
/**
* 主板类，实现中介者接口
*/
public class MotherBoard implements Mediator {
/**
* 需要知道要交互的同事类——光驱类
*/
private CDDriver cdDriver = null;
/**
* 需要知道要交互的同事类——CPU类
*/
private CPU cpu = null;
/**
* 需要知道要交互的同事类——显卡类
*/
private VideoCard videoCard = null;
/**
* 需要知道要交互的同事类——声卡类
*/
private SoundCard soundCard = null;
public void setCdDriver(CDDriver cdDriver) {
this.cdDriver = cdDriver;
}
public void setCpu(CPU cpu) {
this.cpu = cpu;
}
public void setVideoCard(VideoCard videoCard) {
this.videoCard = videoCard;
}
public void setSoundCard(SoundCard soundCard) {
this.soundCard = soundCard;
}
public void changed(Colleague colleague) {
if (colleague == cdDriver) {
//表示光驱读取数据了
this.opeCDDriverReadData((CDDriver) colleague);
} else if (colleague == cpu) {
//表示CPU处理完了
this.opeCPU((CPU) colleague);
}
}
/**
* 处理光驱读取数据过后与其它对象的交互
*
* @param cd 光驱同事对象
*/
private void opeCDDriverReadData(CDDriver cd) {
//1：先获取光驱读取的数据
String data = cd.getData();
//2：把这些数据传递给CPU进行处理
this.cpu.executeData(data);
}
/**
* 处理CPU处理完数据后与其它对象的交互
*
* @param cpu CPU同事类
*/
private void opeCPU(CPU cpu) {
//1：先获取CPU处理过后的数据
String videoData = cpu.getVideoData();
String soundData = cpu.getSoundData();
//2：把这些数据传递给显卡和声卡展示出来
this.videoCard.showData(videoData);
this.soundCard.soundData(soundData);
}
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客户端：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 1：创建中介者——主板对象
MotherBoard mediator = new MotherBoard();
// 2：创建同事类
CDDriver cd = new CDDriver(mediator);
CPU cpu = new CPU(mediator);
VideoCard vc = new VideoCard(mediator);
SoundCard sc = new SoundCard(mediator);
// 3：让中介者知道所有的同事
mediator.setCdDriver(cd);
mediator.setCpu(cpu);
mediator.setVideoCard(vc);
mediator.setSoundCard(sc);
// 4：开始看电影，把光盘放入光驱，光驱开始读盘
cd.readCD();
}
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运行结果：
如同上面的示例，对于光驱对象、CPU对象、显卡对象和声卡对象，需要相互交互，虽然只是简单演示，但是也能看出来，它们的交互是比较麻烦的，于是定义一个中介者对象——主板对象，来维护它们之间的交互关系，从而使得这些对象松散耦合。
如果这个时候需要修改它们的交互关系，直接到中介者里面修改就好了，也就是说它们的关系已经独立封装到中介者对象里面了，可以独立的改变它们之间的交互关系，而不用去修改这些同事对象。
# 三：模式讲解
# 3.1 认识中介者模式
1. 模式的功能
中介者的功能非常简单，就是封装对象之间的交互。如果一个对象的操作会引起其它相关对象的变化，或者是某个操作需要引起其它对象的后续或连带操作，而这个对象又不希望自己来处理这些关系，那么就可以找中介者，把所有的麻烦扔给它，只在需要的时候通知中介者，其它的就让中介者去处理就可以了。
反过来，其它的对象在操作的时候，可能会引起这个对象的变化，也可以这么做。最后对象之间就完全分离了，谁都不直接跟其它对象交互，那么相互的关系，全部被集中到中介者对象里面了，所有的对象就只是跟中介者对象进行通信，相互之间不再有联系。
把所有对象之间的交互都封装在中介者当中，无形中还得到另外一个好处，就是能够集中的控制这些对象的交互关系，这样有什么变化的时候，修改起来就很方便。
2. 需要Mediator接口吗
要回答这个问题，先要搞清楚一件事情，接口用来干什么的？对，接口是用来实现“封装隔离”的，那么封装谁？隔离谁呢？Mediator接口嘛，肯定是用来封装中介者对象的，使得使用中介者对象的客户对象跟具体的中介者实现对象分离开。
了解了上面这些内容，回过来想想，有没有使用Mediator接口的必要，那就取决于是否会提供多个不同的中介者实现。如果中介者实现只有一个的话，而且预计中也没有需要扩展的要求，那么就可以不定义Mediator接口，让各个同事对象直接使用中介者实现对象；如果中介者实现不只一个，或者预计中有扩展的要求，那么就需要定义Mediator接口，让各个同事对象来面向中介者接口编程，而无需关心具体的中介者实现。
3. 同事关系
在标准的中介者模式中，把使用中介者对象来交互的那些对象称为同事类，这不是乱叫的，在中介者模式中，要求这些类都要继承相同的类，也就是说，这些对象从某个角度讲是同一个类型，算是兄弟对象。
正是这些兄弟对象之间的交互关系很复杂，才产生了把这些交互关系分离出去，单独做成中介者对象，这样一来，这些兄弟对象就成了中介者对象眼里的同事。
4. 同事和中介者的关系
在中介者模式中，当一个同事对象发生了改变，需要主动通知中介者，让中介者去处理与其它同事对象相关的交互。
这就导致了同事对象和中介者对象之间必须有关系，首先是同事对象需要知道中介者对象是谁；反过来，中介者对象也需要知道相关的同事对象，这样它才能与同事对象进行交互。也就是说中介者对象和同事对象之间是相互依赖的。
5. 如何实现同事和中介者的通信
一个同事对象发生了改变，会通知中介者对象，中介者对象会处理与其它同事的交互，这就产生了同事对象和中介者对象的相互通信。怎么实现这种通信关系呢？
一种实现方式是在Mediator接口中定义一个特殊的通知接口，作为一个通用的方法，让各个同事类来调用这个方法，在中介者模式结构图里画的就是这种方式。在前面示例的也是这种方式，定义了一个通用的changed方法，并且把同事对象当做参数传入，这样在中介者对象里面，就可以去获取这个同事对象的实例的数据了。
另外一种实现方式是可以采用观察者模式，把Mediator实现成为观察者，而各个同事类实现成为Subject，这样同事类发生了改变，会通知Mediator。Mediator在接到通知过后，会与相应的同事对象进行交互。
# 3.2 中介者模式的优缺点
1. 松散耦合
中介者模式通过把多个同事对象之间的交互封装到中介者对象里面，从而使得同事对象之间松散耦合，基本上可以做到互不依赖。这样一来，同事对象就可以独立的变化和复用，而不再像以前那样“牵一发而动全身”了。
2. 集中控制交互
多个同事对象的交互，被封装在中介者对象里面集中管理，使得这些交互行为发生变化的时候，只需要修改中介者对象就可以了，当然如果是已经做好的系统，那就扩展中介者对象，而各个同事类不需要做修改。
3. 多对多变成一对多
没有使用中介者模式的时候，同事对象之间的关系通常是多对多的，引入中介者对象过后，中介者对象和同事对象的关系通常变成了双向的一对多，这会让对象的关系更容易理解和实现。
4. 过度集中化
中介者模式的一个潜在缺点是，如果同事对象的交互非常多，而且比较复杂，当这些复杂性全部集中到中介者的时候，会导致中介者对象变得十分的复杂，而且难于管理和维护。
# 3.3 思考中介者模式
1. 中介者模式的本质
中介者模式的本质：封装交互
中介者模式的目的，就是用来封装多个对象的交互，这些交互的处理多在中介者对象里面实现，因此中介对象的复杂程度，就取决于它封装的交互有多复杂了。
只要是实现封装对象之间的交互功能，就可以应用上中介者模式，而不必过于拘泥于中介者模式本身的结构。标准的中介者模式限制很多，导致能完全按照标准使用中介者模式的地方并不是很多，而且多集中在界面实现上。只要本质不变，稍稍变形一下，简化一下，或许能更好的使用中介者模式。
2. 何时选用中介者模式
建议在如下情况中，选用中介者模式：
如果一组对象之间的通信方式比较复杂，导致相互依赖、结构混乱，可以采用中介者模式，把这些对象相互的交互管理起来，各个对象都只需要和中介者交互，从而使得各个对象松散耦合，结构也更清晰易懂。
如果一个对象引用很多的对象，并直接跟这些对象交互，导致难以复用该对象。可以采用中介者模式，把这个对象跟其它对象的交互封装到中介者对象里面，这个对象就只需要和中介者对象交互就可以了。
# 3.4 相关模式
1. 中介者模式和外观模式
这两个模式有相似的地方，也存在很大的不同。
外观模式多用来封装一个子系统内部的多个模块，目的是向子系统外部提供简单易用的接口，也就是说外观模式封装的是子系统外部和子系统内部模块间的交互；而中介者模式是提供多个平等的同事对象之间交互关系的封装，一般是用在内部实现上。
另外，外观模式是实现单向的交互，是从子系统外部来调用子系统内部，不会反着来，而中介者模式实现的是内部多个模块间多向的交互。
2. 中介者模式和观察者模式
这两个模式可以组合使用。
中介者模式可以组合使用观察者模式，来实现当同事对象发生改变的时候，通知中介对象，让中介对象去进行与其它相关对象的交互。
# 四：JDK
- java.util.Timer (opens new window)
- java.util.concurrent.Executor#execute() (opens new window)
- submit() and invokeXXX() methods of java.util.concurrent.ExecutorService (opens new window)
- scheduleXXX() methods of java.util.concurrent.ScheduledExecutorService (opens new window)
- java.lang.reflect.Method#invoke() (opens new window)