C++设计模式之中介者模式(mediator)(行为型)

一 定义

中介者模式：用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。

二 ULM图

角色

抽象中介者(Mediator):中介者定义一个接口用于与各同事（Colleague）对象通信。
具体中介者(ConcreteMediator): 具体中介者通过协调各同事对象实现协作行为。了解并维护它的各个同事。
抽象同事类(Colleague class): 定义同事类接口,定义各同事的公有方法.
具体同事类(ConcreteColleague): 实现抽象同事类中的方法。每一个同时类需要知道中介者对象；每个具体同事类只需要了解自己的行为，而不需要了解其他同事类的情况。每一个同事对象在需与其他的同事通信的时候，与它的中介者通信。

中介者模式的优点：
1) 减少了子类生成:  Mediator将原本分布于多个对象间的行为集中在一起。改变这些行为只需生成Mediator的子类即可。这样各个Colleague类可被重用。
2) 简化各同事类的设计和实现 : 它将各同事类Colleague解耦，Mediator有利于各Colleague间的松耦合. 你可以独立的改变和复用各Colleague类和Mediator类。
3) 它简化了对象协议: 用Mediator和各Colleague间的一对多的交互来代替多对多的交互。一对多的关系更易于理解、维护和扩展。
4) 它对对象如何协作进行了抽象 将中介作为一个独立的概念并将其封装在一个对象中，使你将注意力从对象各自本身的行为转移到它们之间的交互上来。这有助于弄清    楚一个系统中的对象是如何交互的。
5) 它使控制集中化 中介者模式将交互的复杂性变为中介者的复杂性。
中介者模式的缺点：
因为中介者封装了协议，即在具体中介者类中包含了同事之间的交互细节，可能会导致具体中介者类非常复杂，这可能使得中介者自身成为一个难于维护的庞然大物。

三 实例

以租房为例子，如果没有房屋中介，那么房客要自己找房东，而房东也要自己找房客，非常不方便。有了房屋中介机构就方便了，房东可以把要出租的房屋信息放到中介机构，而房客可以去中介机构咨询。在软件中，就是多个对象之间需要通信，如果没有中介，对象就需要知道其他对象，最坏情况下，可能需要知道所有其他对象，而有了中介对象就方便多了，对象只需与中介对象通信，而不用知道其他的对象，这就是中介者模式。

#include <iostream>
#include <string>

class Mediator;
//抽象人
class Person
{
protected:
    Mediator *mediator; //中介
public:
    virtual void setMediator(Mediator *){} //设置中介
    virtual void sendMessage(const std::string&) {}    //向中介发送信息
    virtual void getMessage(const std::string&) {}     //从中介获取信息
};

//抽象中介机构
class Mediator
{
public:
    virtual void send(const std::string& , Person *) {}
    virtual void setRenter(Person *) {}  //设置其中一方
    virtual void setLandlord(Person *) {}
};

//租房者
class Renter: public Person
{
public:
    void setMediator(Mediator *mediator)
    {
        this->mediator = mediator;
    }
    void sendMessage(const std::string& message)
    {
        mediator->send(message, this);
    }
    void getMessage(const std::string& message)
    {
        std::cout << "租房者收到信息" << message;
    }
};

//房东
class Landlord: public Person
{
public:
    void setMediator(Mediator *mediator)
    {
        mediator = mediator;
    }
    void sendMessage(const std::string& message)
    {
         mediator->send(message, this);
    }
    void getMessage(const std::string& message)
    {
        std::cout << "房东收到信息：" << message;
    }
};
//房屋中介
class HouseMediator : public Mediator
{
private:
    Person *renter; //租房者
    Person *landlord; //房东
public:
    HouseMediator()
    : renter{nullptr}
    , landlord{nullptr}
    {}
    void setRenter(Person *renter)
    {
        this->renter = renter;
    }
    void setLandlord(Person *landlord)
    {
        this->landlord = landlord;
    }
    void send(const std::string& message, Person *person)
    {
        if(person == renter) //租房者给房东发信息
            landlord->getMessage(message); //房东收到信息
        else
            renter->getMessage(message);
    }
};

//客户端代码
int main()
{
    Mediator *mediator = new HouseMediator();
    Person *person1 = new Renter();    //租房者
    Person *person2 = new Landlord();  //房东

    mediator->setRenter(person1);
    mediator->setLandlord(person2);
    person1->setMediator(mediator);
    person2->setMediator(mediator);
    person1->sendMessage("我想在南京路附近租套房子，价格800元一个月\n");
    person2->sendMessage("出租房子：南京路100号，70平米，1000元一个月\n");

    delete person1; delete person2; delete mediator;

    return 0;
}

 

与其他相关模式

1)外观模式，Facade与中介者的不同之处在于它是对一个对象子系统进行抽象，从而提供了一个为方便的接口。它的协议是单向的，即 Facade对象对这个子系统类提出请求，但反之则不。相反，Mediator提供了各Colleague对象不支持或不能支持的协作行为，而且协议是多向。
2) Colleague可使用Observers模式与Mediator通信。

总结与分析

1)迪米特法则的一个典型应用:在中介者模式中，通过创造出一个中介者对象，将系统中有关的对象所引用的其他对象数目减少到最少，使得一个对象与其同事之间的相互作用被这个对象与中介者对象之间的相互作用所取代。因此，中介者模式就是迪米特法则的一个典型应用。
2) 通过引入中介者对象，可以将系统的网状结构变成以中介者为中心的星形结构，中介者承担了中转作用和协调作用。中介者类是中介者模式的核心，它对整个系统进行控制和协调，简化了对象之间的交互，还可以对对象间的交互进行进一步的控制。
3) 中介者模式的主要优点在于简化了对象之间的交互，将各同事解耦，还可以减少子类生成，对于复杂的对象之间的交互，通过引入中介者，可以简化各同事类的设计和实现；中介者模式主要缺点在于具体中介者类中包含了同事之间的交互细节，可能会导致具体中介者类非常复杂，使得系统难以维护。
4) 中介者模式适用情况包括：系统中对象之间存在复杂的引用关系，产生的相互依赖关系结构混乱且难以理解；一个对象由于引用了其他很多对象并且直接和这些对象通信，导致难以复用该对象；想通过一个中间类来封装多个类中的行为，而又不想生成太多的子类。