中介者模式

中介者模式

中介者模式（Mediator Pattern）是一种行为设计模式，它允许对象之间通过一个中介对象进行通信，从而降低对象之间的直接依赖关系。这种模式适用于那些相互协作但又需要保持独立性的对象群体。

模式结构

中介者模式主要由以下几部分组成：

1. Mediator（中介者）：定义一个接口用于与各同事对象通信。
2. ConcreteMediator（具体中介者）：实现中介者接口，协调各个同事对象之间的交互，维持它们的状态。
3. Colleague（同事）：一个抽象类或接口，定义了与其他同事对象通信的方法。
4. ConcreteColleague（具体同事）：实现同事接口，每个具体同事只知道自己的行为，但不知道其他同事的行为。

工作原理

在中介者模式中，每个对象都通过与中介者通信来与其他对象交互，而不是直接与其他对象通信。这样，每个对象只需要知道中介者即可，不需要知道其他对象，从而降低了系统的复杂性。

当一个对象需要与其他对象交互时，它首先将消息发送给中介者，中介者再根据消息内容将消息转发给相应的对象。这样，对象之间的交互就被封装在中介者中，使得对象之间的耦合度降低。

优点

1. 降低对象之间的耦合度：通过引入中介者，对象之间的直接依赖关系被消除，从而降低了系统的复杂性。
2. 增强对象的复用性：由于对象之间不需要直接交互，因此可以更容易地复用对象。
3. 简化对象之间的交互：对象只需要与中介者交互，而不需要与其他对象交互，从而简化了对象之间的交互。
4. 提高系统的可扩展性：当需要增加新的对象时，只需要修改中介者即可，不需要修改其他对象。

缺点

1. 中介者可能会变得过于复杂：当系统中对象较多时，中介者需要处理的对象之间的交互可能会变得非常复杂。
2. 中介者可能成为系统的瓶颈：由于所有对象之间的交互都需要通过中介者，因此中介者可能会成为系统的性能瓶颈。

适用场景

1. 对象之间存在复杂的交互关系：当对象之间的交互关系比较复杂时，可以使用中介者模式来简化对象之间的交互。
2. 对象之间的依赖关系需要解耦：当对象之间的依赖关系需要解耦时，可以使用中介者模式来降低对象之间的耦合度。
3. 需要提高系统的可扩展性：当需要提高系统的可扩展性时，可以使用中介者模式来实现。

示例代码

以下是一个简单的中介者模式的示例代码：

from abc import ABC, abstractmethod

# 中介者接口
class Mediator(ABC):

    @abstractmethod
    def send(self, message, colleague):
        pass

# 具体中介者
class ConcreteMediator(Mediator):

    def __init__(self):
        self._colleague1 = None
        self._colleague2 = None

    def set_colleague1(self, colleague):
        self._colleague1 = colleague

    def set_colleague2(self, colleague):
        self._colleague2 = colleague

    def send(self, message, colleague):
        if colleague == self._colleague1:
            self._colleague2.notify(message)
        else:
            self._colleague1.notify(message)

# 同事接口
class Colleague(ABC):

    def __init__(self, mediator):
        self._mediator = mediator

    @abstractmethod
    def notify(self, message):
        pass

# 具体同事
class ConcreteColleague1(Colleague):

    def notify(self, message):
        print(f"Colleague1 gets message: {message}")

class ConcreteColleague2(Colleague):

    def notify(self, message):
        print(f"Colleague2 gets message: {message}")

# 客户端代码
if __name__ == "__main__":
    mediator = ConcreteMediator()
    colleague1 = ConcreteColleague1(mediator)
    colleague2 = ConcreteColleague2(mediator)

    mediator.set_colleague1(colleague1)
    mediator.set_colleague2(colleague2)

    colleague1.notify("Hello, Colleague2!")
    colleague2.notify("Hi, Colleague1!")

在这个示例中，我们定义了一个中介者接口和一个具体的中介者类，以及一个同事接口和两个具体的同事类。客户端代码创建了一个具体的中介者和两个具体的同事，并将它们关联起来。然后，通过中介者发送消息，使得两个同事之间可以进行通信。