设计模式 - 中介者模式

概述

中介者模式（Mediator Pattern）是一种行为型设计模式，它通过引入一个中介对象来封装一系列对象的交互，使得各对象不需要显式地相互引用，从而使其耦合松散。中介者模式通过中介者对象来协调各对象之间的通信，简化了对象之间的复杂交互关系，提高了系统的可维护性和可扩展性。

结构

中介者模式包含以下几个角色：

1. 中介者（Mediator）：定义一个接口，用于与各同事对象通信。
2. 具体中介者（ConcreteMediator）：实现中介者接口，协调各同事对象之间的交互。
3. 同事（Colleague）：定义一个接口，用于与中介者对象通信。
4. 具体同事（ConcreteColleague）：实现同事接口，与中介者对象通信。

示例代码

假设我们有一个应用程序需要协调多个用户在聊天室中的通信。
代码地址

中介者接口

public interface IChatRoomMediator
{
    void SendMessage(string message, User user);
    void AddUser(User user);
}

具体中介者

public class ChatRoom : IChatRoomMediator
{
    private List<User> _users = new List<User>();

    public void AddUser(User user)
    {
        _users.Add(user);
    }

    public void SendMessage(string message, User user)
    {
        foreach (var u in _users)
        {
            // 消息不应该发送给发送消息的用户
            if (u != user)
            {
                u.Receive(message);
            }
        }
    }
}

同事类

public abstract class User
{
    protected IChatRoomMediator _mediator;
    protected string _name;

    public User(IChatRoomMediator mediator, string name)
    {
        _mediator = mediator;
        _name = name;
    }

    public abstract void Send(string message);
    public abstract void Receive(string message);
}

具体同事

public class ChatUser : User
{
    public ChatUser(IChatRoomMediator mediator, string name) : base(mediator, name) { }

    public override void Send(string message)
    {
        Console.WriteLine($"{_name} sends: {message}");
        _mediator.SendMessage(message, this);
    }

    public override void Receive(string message)
    {
        Console.WriteLine($"{_name} receives: {message}");
    }
}

客户端代码

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IChatRoomMediator chatRoom = new ChatRoom();

        User user1 = new ChatUser(chatRoom, "Alice");
        User user2 = new ChatUser(chatRoom, "Bob");
        User user3 = new ChatUser(chatRoom, "Charlie");

        chatRoom.AddUser(user1);
        chatRoom.AddUser(user2);
        chatRoom.AddUser(user3);

        user1.Send("Hello, everyone!");
        user2.Send("Hi, Alice!");
    }
}

应用场景

中介者模式适用于以下场景：

1. 复杂对象交互：当对象之间的交互关系复杂且呈现网状结构时，可以使用中介者模式简化对象之间的交互。
2. 解耦对象：当需要解耦多个对象之间的紧密耦合关系时，可以使用中介者模式。

优缺点

优点

• 降低对象之间的耦合度：中介者模式通过引入中介者对象，降低了对象之间的耦合度，使得对象之间的交互更加灵活。
• 简化对象之间的交互：中介者模式将复杂的对象交互逻辑封装在中介者对象中，简化了对象之间的交互。

缺点

• 增加中介者的复杂性：中介者对象承担了较多的交互逻辑，可能会导致中介者对象变得复杂和难以维护。
• 可能导致性能问题：如果对象之间的交互频繁，可能会导致中介者成为性能瓶颈。