篇二十一：中介者模式：解耦对象之间的交互

篇二十一："中介者模式：解耦对象之间的交互"

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链接：https://pan.baidu.com/s/1RmhQF_o1CdK8U7s5KeILog?pwd=xc6d
提取码：xc6d

设计模式是软件开发中的重要知识，中介者模式（Mediator Pattern）是一种行为型设计模式，用于解耦对象之间的交互，从而减少对象之间的直接依赖，提高系统的灵活性和可维护性。本文将探讨中介者模式的作用和实现方式，并演示在C++中如何应用中介者模式来解耦对象之间的交互。

1. 中介者模式的作用：

中介者模式的作用在于通过引入中介者对象来管理对象之间的交互，使得对象之间不再直接相互通信，而是通过中介者进行通信，从而将系统中对象之间的耦合关系降低到最低。中介者模式包含以下核心角色：

抽象中介者（Abstract Mediator）：定义中介者对象的接口，用于管理对象之间的交互。
具体中介者（Concrete Mediator）：实现抽象中介者接口，负责协调各个同事类之间的交互关系。
抽象同事类（Abstract Colleague）：定义同事类的接口，用于与中介者进行通信。
具体同事类（Concrete Colleague）：实现抽象同事类接口，负责与其他同事类进行通信。

中介者模式的关键在于将对象之间的交互逻辑集中到中介者对象中，使得每个对象只关心自身的逻辑，而不需要知道其他对象的存在。

2. 中介者模式的实现方式：

中介者模式的实现方式一般分为以下几个步骤：

定义抽象中介者类：在抽象中介者类中声明用于协调同事对象之间交互的方法。
定义抽象同事类：在抽象同事类中声明用于与中介者通信的方法。
定义具体中介者类：实现抽象中介者类接口，负责协调同事对象之间的交互关系。
定义具体同事类：实现抽象同事类接口，负责与其他同事对象进行通信，并在需要时通过中介者对象进行交互。

3. 在C++中应用中介者模式：

以下是中介者模式的C++示例代码：

a. 定义抽象中介者类：

// Mediator.h
class Colleague;

class Mediator {
    
    
public:
    virtual ~Mediator() {
    
    }
    virtual void sendMessage(const std::string& message, Colleague* colleague) = 0;
};

b. 定义抽象同事类：

// Colleague.h
#include <string>

class Mediator;

class Colleague {
    
    
public:
    Colleague(Mediator* mediator) : mediator_(mediator) {
    
    }
    virtual ~Colleague() {
    
    }
    virtual void receiveMessage(const std::string& message) = 0;
    virtual void sendMessage(const std::string& message) {
    
    
        mediator_->sendMessage(message, this);
    }

protected:
    Mediator* mediator_;
};

c. 定义具体中介者类：

// ConcreteMediator.h
#include <iostream>
#include "Mediator.h"
#include "Colleague.h"

class ConcreteMediator : public Mediator {
    
    
public:
    void sendMessage(const std::string& message, Colleague* colleague) override {
    
    
        if (colleague == colleagueA_) {
    
    
            colleagueB_->receiveMessage(message);
        } else if (colleague == colleagueB_) {
    
    
            colleagueA_->receiveMessage(message);
        }
    }

    void setColleagueA(Colleague* colleagueA) {
    
    
        colleagueA_ = colleagueA;
    }

    void setColleagueB(Colleague* colleagueB) {
    
    
        colleagueB_ = colleagueB;
    }

private:
    Colleague* colleagueA_;
    Colleague* colleagueB_;
};

d. 定义具体同事类：

// ConcreteColleague.h
#include <iostream>
#include "Colleague.h"

class ConcreteColleagueA : public Colleague {
    
    
public:
    ConcreteColleagueA(Mediator* mediator) : Colleague(mediator) {
    
    }

    void receiveMessage(const std::string& message) override {
    
    
        std::cout << "ConcreteColleagueA received message: " << message << std::endl;
    }
};

class ConcreteColleagueB : public Colleague {
    
    
public:
    ConcreteColleagueB(Mediator* mediator) : Colleague(mediator) {
    
    }

    void receiveMessage(const std::string& message) override {
    
    
        std::cout << "ConcreteColleagueB received message: " << message << std::endl;
    }
};

e. 客户端使用：

// main.cpp
#include "ConcreteMediator.h"
#include "ConcreteColleague.h"

int main() {
    
    
    ConcreteMediator mediator;
    ConcreteColleagueA colleagueA(&mediator);
    ConcreteColleagueB colleagueB(&mediator);

    mediator.setColleagueA(&colleagueA);
    mediator.setColleagueB(&colleagueB);

    colleagueA.sendMessage("Hello from ConcreteColleagueA!");
    colleagueB.sendMessage("Hi from ConcreteColleagueB!");

    return 0;
}

4. 中介者模式的代码解析：

在中介者模式中，通过引入中介者对象，将对象之间的交互逻辑集中在中介者对象中，从而使得对象之间不再直接相互通信。客户端通过中介者对象来进行对象之间的通信，实现了对象之间的解耦。

5. 最佳实践：

在使用中介者模式时，需要注意以下几点：

合理设计中介者接口：中介者接口应该定义统一的通信方法，确保每个具体同事类都能够通过中介者进行通信。
对象之间的依赖关系：使用中介者模式可能导致中介者对象的职责过重，需要确保中介者对象不会成为过于复杂的"上帝对象"。

总结：**

中介者模式是一种重要的设计模式，它通过引入中介者对象来解耦对象之间的交互，降低系统中对象之间的耦合关系。在C++中，我们可以通过抽象中介者类和具体中介者类来实现中介者模式。中介者模式特别适用于对象之间交互复杂，耦合度较高的场景，能够提高代码的灵活性和可维护性。

希望本文能够帮助您理解中介者模式的作用和实现方式，并通过C++的示例代码演示了如何在C++中应用中介者模式来解耦对象之间的交互。设计模式是软件开发中的重要知识，掌握不同的设计模式有助于提高代码质量、可维护性和可扩展性。

参考文献：

Gamma, E., Helm, R., Johnson, R., & Vlissides, J. (1994). Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software. Addison-Wesley Professional.
C++ Core Guidelines: https://isocpp.github.io/CppCoreGuidelines/CppCoreGuidelines

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