Посредник – паттерн поведения объектов

Назначение

Определяет объект, инкапсулирующий способ взаимодействия множества объектов. Посредник обеспечивает слабую связанность системы, избавляя объекты от необходимости явно ссылаться друг на друга и позволяя тем самым независимо изменять взаимодействия между ними.

Mediator: мотивация

Объектно-ориентированное проектирование способствует распределению некоторого поведения между объектами. Но при этом в получившейся структуре объектов может возникнуть много связей или (в худшем случае) каждому объекту придется иметь информацию обо всех остальных.

Несмотря на то что разбиение системы на множество объектов в общем случае повышает степень повторного использования, однако изобилие взаимосвязей приводит к обратному эффекту. Если взаимосвязей слишком много, тогда система подобна монолиту и маловероятно, что объект сможет работать без поддержки других объектов. Более того, существенно изменить поведение системы практически невозможно, поскольку оно распределено между многими объектами. Если вы предпримете подобную попытку, то для настройки поведения системы вам придется определять множество подклассов.

Рассмотрим реализацию диалоговых окон в графическом интерфейсе пользователя. Здесь располагается ряд виджетов: кнопки, меню, поля ввода и т.д.

Часто между разными виджетами в диалоговом окне существуют зависимости. Например, если одно из полей ввода пустое, то определенная кнопка недоступна. При выборе из списка может измениться содержимое поля ввода. И наоборот, ввод текста в некоторое поле может автоматически привести к выбору одного или нескольких элементов списка. Если в поле ввода присутствует какой-то текст, то могут быть активизированы кнопки, позволяющие произвести определенное действие над этим текстом, например изменить либо удалить его.

В разных диалоговых окнах зависимости между виджетами могут быть различными. Поэтому, несмотря на то что во всех окнах встречаются однотипные виджеты, просто взять и повторно использовать готовые классы виджетов не удастся, придется производить настройку с целью учета зависимостей. Индивидуальная настройка каждого виджета - утомительное занятие, ибо участвующих классов слишком много.

Всех этих проблем можно избежать, если инкапсулировать коллективное поведение в отдельном объекте-посреднике. Посредник отвечает за координацию взаимодействий между группой объектов. Он избавляет входящие в группу объекты от необходимости явно ссылаться друг на друга. Все объекты располагают информацией только о посреднике, поэтому количество взаимосвязей сокращается.

Так, класс FontDialogDirector может служить посредником между виджетами в диалоговом окне. Объект этого класса «знает» обо всех виджетах в окне и координирует взаимодействие между ними, то есть выполняет функции центра коммуникаций.

Последовательность событий, в результате которых информация о выбранном элемента списка передается в поле ввода, следующая:

1. Список информирует распорядителя о происшедших в нем изменениях.

2. Распорядитель получает от списка выбранный элемент.

3. Распорядитель передает выбранный элемент полю ввода.

4. Теперь, когда поле ввода содержит какую-то информацию, распорядитель активизирует кнопки, позволяющие выполнить определенное действие (например, изменить шрифт на полужирный или курсив).

Обратите внимание на то, как распорядитель осуществляет посредничество между списком и полем ввода. Виджеты общаются друг с другом не напрямую, а через распорядитель. Им вообще не нужно владеть информацией друг о друге, они осведомлены лишь о существовании распорядителя. А коль скоро поведение локализовано в одном классе, то его несложно модифицировать или сделать совершенно другим путем расширения или замены этого класса.

Абстракцию FontDialogDirector можно было бы интегрировать в библиотеку классов так, как показано на рисунке.

Рисунок 38

DialogDirector - это абстрактный класс, который определяет поведение диалогового окна в целом. Клиенты вызывают его операцию ShowDialog для отображения окна на экране. CreateWidgets - это абстрактная операция для создания виджетов в диалоговом окне. WidgetChanged - еще одна абстрактная операция; с ее помощью виджеты сообщают распорядителю об изменениях. Подклассы DialogDirector замещают операции CreateWidgets (для создания нужных виджетов) и WidgetChanged (для обработки извещений об изменениях).

Mediator: применимость

Используйте паттерн посредник, когда

• Имеются объекты, связи между которыми сложны и четко определены. Получающиеся при этом взаимозависимости не структурированы и трудны для понимания.

• Нельзя повторно использовать объект, поскольку он обменивается информацией со многими другими объектами.

• Поведение, распределенное между несколькими классами, должно поддаваться настройке без порождения множества подклассов.

Mediator: структура

Рисунок 39

Участники

• Mediator (DialogDirector) – посредник - определяет интерфейс для обмена информацией с объектами Col league;

• ConcreteMediator (FontDialogDirector) - конкретный посредник — реализует кооперативное поведение, координируя действия объектов Colleague и владеет информацией о коллегах и подсчитывает их;

• Классы Colleague (ListBox, EntryField) – коллеги — каждый класс Colleague «знает» о своем объекте Mediator и все коллеги обмениваются информацией только с посредником, так как при его отсутствии им пришлось бы общаться между собой напрямую.

Отношения

Коллеги посылают запросы посреднику и получают запросы от него. Посредник реализует кооперативное поведение путем переадресации каждого запроса подходящему коллеге (или нескольким коллегам).

Mediator: реализация

• Избавление от абстрактного класса Mediator. Если коллеги работают только с одним посредником, то нет необходимости определять абстрактный класс Mediator. Обеспечиваемая классом Mediator абстракция позволяет коллегам работать с разными подклассами класса Mediator и наоборот;

• Обмен информацией между коллегами и посредником. Коллеги должны обмениваться информацией со своим посредником только тогда, когда возникает представляющее интерес событие. Одним из подходов к реализации посредника является применение паттерна наблюдатель. Тогда классы коллег действуют как субъекты, посылающие извещения посреднику о любом изменении своего состояния. Посредник реагирует на них, сообщая об этом другим коллегам. Другой подход: в классе Mediator определяется специализированный интерфейс уведомления, который позволяет коллегам обмениваться информацией более свободно.

Применение в Java API

GUI на языке Java может быть создан, главным образом, из объектов, которые являются экземплярами подклассов класса java.awt.swing.JComponent. Объкеты JComponent используют экземпляр подкласса класса java.awt.swing.FocusManager в качестве посредника.

Паттерн Memento.