JS設(shè)計(jì)模式之中介者模式使用方法詳解

更新時(shí)間：2023年08月27日 09:49:45 作者：慕仲卿

JavaScript中介者模式是一種行為型設(shè)計(jì)模式,用于降低多個(gè)對(duì)象之間的耦合性,在中介者模式中,多個(gè)對(duì)象之間不直接相互通信,而是通過中介者進(jìn)行通信, 本文就來給大家詳細(xì)的介紹一下JS設(shè)計(jì)模式之中介者模式使用方法,需要的朋友可以參考下

中介者模式（Mediator Pattern）

定義：

是一種行為型設(shè)計(jì)模式，用于降低多個(gè)對(duì)象之間的耦合性。

作用：

中介者模式通過引入一個(gè)中介者對(duì)象，將對(duì)象之間的交互集中管理和控制。

特點(diǎn)：

在中介者模式中，多個(gè)對(duì)象之間不直接相互通信，而是通過中介者進(jìn)行通信。中介者對(duì)象封裝了對(duì)象之間的交互邏輯，各個(gè)對(duì)象只需要與中介者進(jìn)行通信，而不需要了解其他對(duì)象的存在。

參與者：

抽象中介者（Abstract Mediator）：定義了中介者對(duì)象的接口，聲明了對(duì)象之間的通信方法。
具體中介者（Concrete Mediator）：實(shí)現(xiàn)了抽象中介者的接口，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和控制各個(gè)對(duì)象之間的通信。
抽象同事類（Colleague）：每個(gè)同事類都知道它的中介者對(duì)象，并通過中介者對(duì)象來與其他同事類進(jìn)行通信。
具體同事類（Concrete Colleague）：實(shí)現(xiàn)了同事類的接口，負(fù)責(zé)處理自己的行為，并與其他同事類通過中介者進(jìn)行通信。

工作流程：

定義抽象中介者接口，其中聲明了對(duì)象之間的通信方法。
定義具體中介者類，實(shí)現(xiàn)抽象中介者接口，并負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和控制各個(gè)對(duì)象之間的通信。
定義抽象同事類接口，其中聲明了與中介者進(jìn)行通信的方法。
定義具體同事類，實(shí)現(xiàn)同事類接口，并實(shí)現(xiàn)自己的行為邏輯。
在具體同事類中，通過持有中介者對(duì)象的引用，通過中介者進(jìn)行與其他同事類的通信。

優(yōu)勢(shì)：

降低了對(duì)象之間的耦合性，使得對(duì)象之間的交互更加靈活和可擴(kuò)展。
將對(duì)象之間的交互邏輯集中管理和控制，減少了代碼的復(fù)雜性。

劣勢(shì)：

中介者對(duì)象可能會(huì)變得復(fù)雜，因?yàn)樗幚矶鄠€(gè)對(duì)象之間的交互邏輯。
引入中介者對(duì)象可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中對(duì)象的數(shù)量增加。

舉例：

假設(shè)我們有一個(gè)簡(jiǎn)單的聊天室應(yīng)用程序，其中包含多個(gè)用戶對(duì)象和一個(gè)中介者對(duì)象來協(xié)調(diào)用戶之間的通信。每個(gè)用戶對(duì)象都可以發(fā)送消息給其他用戶，并接收其他用戶發(fā)送的消息

首先，定義抽象中介者接口：

abstract class AbstractMediator {
  // 通信用抽象方法
  abstract sendMessage(sender: Colleague, message: string): void;
}

然后，定義具體中介者類：

class ChatRoomMediator extends AbstractMediator {
  users = [];
  // 中介者收集同事類實(shí)例對(duì)象
  addUser(user: Colleague) {
    this.users.push(user);
  }
  // 實(shí)現(xiàn)通信用的抽象方法
  sendMessage(sender: Colleague, message: string) {
    for (let user of this.users) {
      user !== sender && user.receiveMessage(sender, message);
    }
  }
}

接下來，定義抽象同事類接口：

abstract class Colleague {
  constructor(public mediator: AbstractMediator) {}
  // 作為中介者模式的參與者，每一個(gè)同事類對(duì)象都具有發(fā)送信息和處理信息的方法
  // 不同之處在于發(fā)送信息方法已經(jīng)被抽象類實(shí)現(xiàn)，而處理信息的方法需要根據(jù)子類的情況定制實(shí)現(xiàn)
  send(message) {
    this.mediator.sendMessage(this, message);
  }
  abstract receiveMessage(sender: Colleague, message: string): void;
}

然后，定義具體同事類：

class User extends Colleague {
  constructor(public name: string, mediator: AbstractMediator) {super(mediator)}
  receiveMessage(sender: Colleague, message: string) {
    console.log(`${this.name} received a message from ${sender.name}: ${message}`);
  }
}

最后，在客戶端代碼中創(chuàng)建中介者對(duì)象、同事對(duì)象; 使用中介者對(duì)象收集參與對(duì)話的同事對(duì)象并進(jìn)行通信示例：

// 創(chuàng)建中介者對(duì)象
const chatRoomMediator = new ChatRoomMediator();
// 創(chuàng)建同事對(duì)象
// 每一個(gè)同事類對(duì)象都應(yīng)該保持對(duì)中介者對(duì)象的引用
const user1 = new User('User 1', chatRoomMediator);
const user2 = new User('User 2', chatRoomMediator);
const user3 = new User('User 3', chatRoomMediator);
// 中介者對(duì)象收集同事類對(duì)象；其實(shí)這里也可以做成new User的時(shí)候自動(dòng)將實(shí)例添加到中介者users數(shù)組中去，將具體同事類的構(gòu)造函數(shù)修改成：
/*
  constructor(name: string, mediator: AbstractMediator) {
    super(mediator);
    this.name = name;
    mediator.addUser(this);
  }
*/
chatRoomMediator.addUser(user1);
chatRoomMediator.addUser(user2);
chatRoomMediator.addUser(user3);
// 用戶之間通過中介者進(jìn)行通信的示例
user1.send('Hello, everyone!');
user2.send('Hi, User 1!');
user3.send('Nice to meet you all!');
/*
>>>
User 2 received a message from User 1: Hello, everyone!
User 3 received a message from User 1: Hello, everyone!
User 1 received a message from User 2: Hi, User 1!
User 3 received a message from User 2: Hi, User 1!
User 1 received a message from User 3: Nice to meet you all!
User 2 received a message from User 3: Nice to meet you all!
*/

其他應(yīng)用場(chǎng)景：

ws的客戶端和服務(wù)端

WebSocket（ws）的客戶端和服務(wù)端可以被視為中介者模式中的同事類（Colleague）和具體中介者類（Concrete Mediator）。
在WebSocket通信中，客戶端和服務(wù)端之間通過WebSocket協(xié)議進(jìn)行雙向通信。
客戶端和服務(wù)端都需要連接到同一個(gè)WebSocket服務(wù)器，并通過發(fā)送和接收消息來進(jìn)行通信。在這種情況下，WebSocket服務(wù)器可以充當(dāng)中介者對(duì)象，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和控制客戶端和服務(wù)端之間的通信。
客戶端和服務(wù)端可以定義相應(yīng)的發(fā)送和接收方法，通過中介者（WebSocket服務(wù)器）來進(jìn)行通信。
客戶端可以通過WebSocket對(duì)象的send方法向服務(wù)器發(fā)送消息，而服務(wù)器可以通過WebSocket對(duì)象的onmessage事件監(jiān)聽并處理客戶端發(fā)送的消息。

以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例代碼，演示了WebSocket客戶端和服務(wù)端之間的通信：

客戶端代碼：

const socket = new WebSocket('ws://localhost:8080');
socket.onopen = () => {
  console.log('WebSocket connection opened.');
  socket.send('Hello, server!');
};
socket.onmessage = (event) => {
  const message = event.data;
  console.log('Received message from server:', message);
};
socket.onclose = () => {
  console.log('WebSocket connection closed.');
};

服務(wù)端代碼：

const WebSocket = require('ws');
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });
wss.on('connection', (ws) => {
  console.log('WebSocket connection established.');
  ws.on('message', (message) => {
    console.log('Received message from client:', message);
    ws.send('Hello, client!');
  });
  ws.on('close', () => {
    console.log('WebSocket connection closed.');
  });
});

electron的主進(jìn)程和渲染進(jìn)程

在 Electron 中，主進(jìn)程（Main Process）和渲染進(jìn)程（Renderer Process）可以被視為中介者模式中的中介類（Concrete Mediator）和同事類（Colleague）。
它們之間通過 IPC（Inter-Process Communication）進(jìn)行通信。
主進(jìn)程是 Electron 應(yīng)用程序的核心，負(fù)責(zé)管理應(yīng)用程序的生命周期、窗口管理和與系統(tǒng)資源的交互。
渲染進(jìn)程是由主進(jìn)程創(chuàng)建的 Web 頁(yè)面，每個(gè)渲染進(jìn)程都運(yùn)行在獨(dú)立的沙箱環(huán)境中，負(fù)責(zé)顯示和交互用戶界面。
主進(jìn)程可以通過 ipcMain 對(duì)象監(jiān)聽和處理來自渲染進(jìn)程的消息，而渲染進(jìn)程可以通過 ipcRenderer 對(duì)象向主進(jìn)程發(fā)送消息。

以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例代碼，演示了 Electron 主進(jìn)程和渲染進(jìn)程之間的通信：

主進(jìn)程代碼：

const { app, BrowserWindow, ipcMain } = require('electron');
let mainWindow;
app.on('ready', () => {
  mainWindow = new BrowserWindow();
  mainWindow.loadURL('index.html');
});
ipcMain.on('messageFromRenderer', (event, message) => {
  console.log('Received message from renderer:', message);
  event.sender.send('messageToRenderer', 'Hello, renderer!');
});

渲染進(jìn)程代碼（index.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
  <body>
    <script>
      const { ipcRenderer } = require('electron');
      ipcRenderer.send('messageFromRenderer', 'Hello, main process!');
      ipcRenderer.on('messageToRenderer', (event, message) => {
        console.log('Received message from main process:', message);
      });
    </script>
  </body>
</html>

計(jì)算機(jī)主板硬件之間的關(guān)系

在計(jì)算機(jī)硬件中，主板上的元件和總線可以被視為中介者模式中的同事類（Colleague）和具體中介者類（Concrete Mediator）。
主板上的各個(gè)元件（如處理器、內(nèi)存、顯卡等）之間需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和協(xié)調(diào)工作。
這些元件通過總線來進(jìn)行通信，而總線充當(dāng)了中介者的角色，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和控制元件之間的通信。
總線作為中介者對(duì)象，將各個(gè)元件之間的通信集中管理和控制。元件之間不直接相互通信，而是通過總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交互。
每個(gè)元件都知道總線的存在，并通過總線來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

如下圖所示：

+---------------------+
|      Mainboard      |
+---------------------+
|       Processor     |
|        Memory       |
|        GPU          |
|        ...          |
+---------------------+
         |
         |   +---------+
         +---|  Bus    |
             +---------+

業(yè)務(wù)使用場(chǎng)景：

事件中心（Event Centralization）：中介者模式可以用于將多個(gè)對(duì)象的事件處理集中管理。一個(gè)中介者對(duì)象可以作為事件中心，接收來自多個(gè)對(duì)象的事件，并根據(jù)需要進(jìn)行廣播或轉(zhuǎn)發(fā)。

class Mediator {
  constructor() {
    this.subscribers = [];
  }
  subscribe(subscriber) {
    this.subscribers.push(subscriber);
  }
  unsubscribe(subscriber) {
    this.subscribers = this.subscribers.filter((s) => s !== subscriber);
  }
  broadcast(event, data) {
    for (let subscriber of this.subscribers) {
      subscriber.handleEvent(event, data);
    }
  }
}
class Subscriber {
  handleEvent(event, data) {
    console.log(`Received event '${event}' with data:`, data);
  }
}
const mediator = new Mediator();
const subscriber1 = new Subscriber();
mediator.subscribe(subscriber1);
const subscriber2 = new Subscriber();
mediator.subscribe(subscriber2);
mediator.broadcast('click', { x: 100, y: 200 });

表單驗(yàn)證（Form Validation）：中介者模式可以用于對(duì)表單中的多個(gè)字段進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)證。每個(gè)字段可以通過中介者對(duì)象注冊(cè)自己的驗(yàn)證規(guī)則和錯(cuò)誤處理函數(shù)，中介者對(duì)象負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和觸發(fā)驗(yàn)證邏輯

class Mediator {
  constructor() {
    this.fields = {};
  }
  registerField(field, validationRules, errorHandle) {
    this.fields[field] = { validationRules, errorHandle };
  }
  validate() {
    let isValid = true;
    for (let field in this.fields) {
      const { validationRules, errorHandle } = this.fields[field];
      const value = document.getElementById(field).value;
      for (let rule of validationRules) {
        if (!rule.test(value)) {
          errorHandle(field);
          isValid = false;
          break;
        }
      }
    }
    return isValid;
  }
}
const mediator = new Mediator();
mediator.registerField(
  'username',
  [/.{5,}/],
  (field) => console.log(`Invalid value for field '${field}'.`)
);
mediator.registerField(
  'password',
  [/.{8,}/, /[A-Z]/, /[0-9]/],
  (field) => console.log(`Invalid value for field '${field}'.`)
);
document.getElementById('submit-button').addEventListener('click', () => {
  if (mediator.validate()) {
    console.log('Form submitted successfully.');
  }
});