Chemmy's Blog

chengming0916@gmail.com

0%

行为型模式之中介者模式

发表于 更新于 Valine：

在现实生活中，常常会出现好多对象之间存在复杂的交互关系，这种交互关系常常是“网状结构”，它要求每个对象都必须知道它需要交互的对象。
如果把这种“网状结构”改为“星形结构”的话，将大大降低它们之间的“耦合性”，这时只要找一个“中介者”就可以了。
例如，你刚刚参力口工作想租房，可以找“房屋中介”；或者，自己刚刚到一个陌生城市找工作，可以找“人才交流中心”帮忙。
在软件的开发过程中，这样的例子也很多，例如，在 MVC 框架中，控制器（C）就是模型（M）和视图（V）的中介者；还有大家常用的 QQ 聊天程序的“中介者”是 QQ 服务器。
所有这些，都可以采用“中介者模式”来实现，它将大大降低对象之间的耦合性，提高系统的灵活性。

中介者（Mediator）模式的定义：定义一个中介对象来封装一系列对象之间的交互，使原有对象之间的耦合松散，且可以独立地改变它们之间的交互。中介者模式又叫调停模式，它是迪米特法则的典型应用。

中介者模式是一种对象行为型模式，其主要优点如下：

  • 降低了对象之间的耦合性，使得对象易于独立地被复用。
  • 将对象间的一对多关联转变为一对一的关联，提高系统的灵活性，使得系统易于维护和扩展。

其主要缺点是：当同事类太多时，中介者的职责将很大，它会变得复杂而庞大，以至于系统难以维护。

中介者模式实现的关键是找出“中介者”，下面对它的结构和实现进行分析。

模式的结构

中介者模式包含以下主要角色：

  • 抽象中介者（Mediator）角色：它是中介者的接口，提供了同事对象注册与转发同事对象信息的抽象方法。
  • 具体中介者（Concrete Mediator）角色：实现中介者接口，定义一个 List 来管理同事对象，协调各个同事角色之间的交互关系，因此它依赖于同事角色。
  • 抽象同事类（Colleague）角色：定义同事类的接口，保存中介者对象，提供同事对象交互的抽象方法，实现所有相互影响的同事类的公共功能。
  • 具体同事类（Concrete Colleague）角色：是抽象同事类的实现者，当需要与其他同事对象交互时，由中介者对象负责后续的交互。

中介者模式的结构图如图所示：

模式的实现

中介者模式的实现代码如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
class Program
{    
    static void Main(string[] args)
    {
        Mediator md=new ConcreteMediator();
        Colleague c1,c2;
        c1=new ConcreteColleague1();
        c2=new ConcreteColleague2();
        md.Register(c1);
        md.Register(c2);
        c1.Send();
        Console.WriteLine("-------------");
        c2.Send();

        Console.Read();        
    }
}


public abstract class Mediator
{
    
    public abstract void Register(Colleague colleague);
    
    public abstract void Relay(Colleague colleague); 
}


public class ConcreteMediator : Mediator
{
    private List<Colleague> colleagues=new List<Colleague>();
    public override void Register(Colleague colleague)
    {
        if(!colleagues.Contains(colleague))
        {
            colleagues.Add(colleague);
            colleague.SetMediator(this);
        }
    }
    public override void Relay(Colleague colleague)
    {
        foreach (var item in colleagues)
    {
            if (!item.Equals(colleague))
            {
                item.Receive();
            }
    }       
    }
}


public abstract class Colleague
{
    protected Mediator mediator;
    public void SetMediator(Mediator mediator)
    {
        this.mediator=mediator;
    }   
    public abstract void Receive();   
    public abstract void Send();
}


public class ConcreteColleague1 : Colleague
{
    public override void Receive()
    {
        Console.WriteLine("具体同事类1收到请求。");
    }
    public override void Send()
    {
        Console.WriteLine("具体同事类1发出请求。");
        mediator.Relay(this); 
    }
}


public class ConcreteColleague2 : Colleague
{
    public override void Receive()
    {
        Console.WriteLine("具体同事类2收到请求。");
    }
    public override void Send()
    {
        Console.WriteLine("具体同事类2发出请求。");
        mediator.Relay(this); 
    }
}

程序的运行结果如下：

1
2
3
4
5
具体同事类1发出请求。
具体同事类2收到请求。
-------------
具体同事类2发出请求。
具体同事类1收到请求。

前面分析了中介者模式的结构与特点，下面分析其以下应用场景：

  • 当对象之间存在复杂的网状结构关系而导致依赖关系混乱且难以复用时。
  • 当想创建一个运行于多个类之间的对象，又不想生成新的子类时。

在实际开发中，通常采用以下两种方法来简化中介者模式，使开发变得更简单：

  • 不定义中介者接口，把具体中介者对象实现成为单例。
  • 同事对象不持有中介者，而是在需要的时直接获取中介者对象并调用。

下图所示是简化中介者模式的结构图：

程序代码如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
class Program
{    
    static void Main(string[] args)
    {
        ISimpleColleague c1,c2;
        c1=new SimpleConcreteColleague1();
        c2=new SimpleConcreteColleague2();
        c1.Send();
        Console.WriteLine("-----------------");
        c2.Send();
        Console.Read();        
    }
}


public class SimpleMediator
{
    private static SimpleMediator smd=new SimpleMediator();   
    private List<ISimpleColleague> colleagues=new List<ISimpleColleague>();   
    private SimpleMediator(){}   
    public static SimpleMediator GetMediator()
    {    
        return smd;   
    }
    public void Register(ISimpleColleague colleague)
    {
        if(!colleagues.Contains(colleague))
        {
            colleagues.Add(colleague);
        }
    }
    public void Relay(ISimpleColleague scl)
    {    
        foreach (var item in colleagues)
    {
            if (!item.Equals(scl))
            {
                item.Receive();
            }
    }
    }
}

public interface ISimpleColleague
{
    void Receive();   
    void Send();
}


public class SimpleConcreteColleague1 : ISimpleColleague
{
    public SimpleConcreteColleague1()
    {
        SimpleMediator smd=SimpleMediator.GetMediator();
        smd.Register(this);
    }
    public void Receive()
    {    
        Console.WriteLine("具体同事类1：收到请求。");    
    }   
    public void Send()
    {
        SimpleMediator smd=SimpleMediator.GetMediator();
        Console.WriteLine("具体同事类1：发出请求...");
        smd.Relay(this); 
    }
}


public class SimpleConcreteColleague2 : ISimpleColleague
{
    public SimpleConcreteColleague2()
    {
        SimpleMediator smd=SimpleMediator.GetMediator();
        smd.Register(this);
    }
    public void Receive()
    { 
        Console.WriteLine("具体同事类2：收到请求。"); 
    }   
    public void Send()
    {
        SimpleMediator smd=SimpleMediator.GetMediator();
        Console.WriteLine("具体同事类2：发出请求...");
        smd.Relay(this); 
    }
}

程序运行结果如下：

1
2
3
4
5
具体同事类1：发出请求...
具体同事类2：收到请求。
-----------------
具体同事类2：发出请求...
具体同事类1：收到请求。