图说设计模式之中介者模式：减少对象间耦合的设计策略-优快云博客

图说设计模式之中介者模式：减少对象间耦合的设计策略

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在复杂系统开发中，对象间直接通信往往导致代码耦合度高、维护困难。当中介者模式（Mediator Pattern）出现后，这一问题得到了系统性解决。本文将通过图说方式详解中介者模式的设计思想、实现方式及应用场景，帮助开发者掌握这一降低系统复杂度的关键策略。

模式动机：为何需要中介者？

传统对象交互模型中，多个对象通过直接引用建立通信，形成网状依赖结构。这种设计会导致：

系统结构复杂：修改一个对象需同步调整所有关联对象
可重用性差：对象依赖过多导致难以独立复用
扩展性低：新增功能需修改多处关联代码

中介者模式通过引入第三方协调者，将多对多关系转化为一对多关系，彻底解决上述痛点。官方文档对这一设计思想的阐述参见behavioral_patterns/mediator.rst。

模式定义与核心结构

中介者模式定义：用一个中介对象封装一系列对象交互，使各对象无需显式引用，从而降低耦合并独立改变交互方式。其核心结构包含四种角色：

Mediator（抽象中介者）：定义通信接口
ConcreteMediator（具体中介者）：实现协调逻辑
Colleague（抽象同事类）：定义同事对象接口
ConcreteColleague（具体同事类）：实现业务功能，通过中介者通信

交互流程：时序图解析

对象间通过中介者通信的典型流程如下：

同事对象向中介者发送请求
中介者根据协调逻辑处理请求
中介者将处理结果转发给其他同事

代码实现：核心组件剖析

具体中介者实现

中介者核心逻辑在ConcreteMediator中实现，负责维护同事对象引用并协调交互：

ConcreteMediator.h

class ConcreteMediator : public Mediator {
private:
    ConcreteColleagueA* colleagueA;
    ConcreteColleagueB* colleagueB;
public:
    void setColleagueA(ConcreteColleagueA* ca);
    void setColleagueB(ConcreteColleagueB* cb);
    void send(string message, Colleague* colleague) override;
};

ConcreteMediator.cpp

void ConcreteMediator::send(string message, Colleague* colleague) {
    if (colleague == colleagueA) {
        colleagueB->notify(message);
    } else {
        colleagueA->notify(message);
    }
}

同事对象实现

同事类通过中介者通信，无需知道其他同事存在：

ConcreteColleagueA.h

class ConcreteColleagueA : public Colleague {
public:
    ConcreteColleagueA(Mediator* mediator);
    void send(string message);
    void notify(string message);
};

ConcreteColleagueA.cpp

void ConcreteColleagueA::send(string message) {
    mediator->send(message, this);
}

void ConcreteColleagueA::notify(string message) {
    cout << "同事A收到消息：" << message << endl;
}

主程序调用

main.cpp

int main() {
    ConcreteMediator* mediator = new ConcreteMediator();
    
    ConcreteColleagueA* colleagueA = new ConcreteColleagueA(mediator);
    ConcreteColleagueB* colleagueB = new ConcreteColleagueB(mediator);
    
    mediator->setColleagueA(colleagueA);
    mediator->setColleagueB(colleagueB);
    
    colleagueA->send("你好，B");
    colleagueB->send("收到，A");
    
    delete colleagueA;
    delete colleagueB;
    delete mediator;
    return 0;
}

程序运行结果：

模式分析：中介者的双重职责

中介者承担两种核心角色：

1. 中转作用（结构性）
所有同事间通信必须通过中介者转发，消除直接引用。这种结构转变使系统拓扑从网状变为星形，如模式分析图所示：

2. 协调作用（行为性）
中介者封装交互规则，同事只需关注自身业务，无需了解全局逻辑。典型协调流程可见时序图示例：

优缺点与适用场景

主要优势

简化对象交互，将多对多转化为一对多
提高可维护性，集中管理交互逻辑
增强可扩展性，新增同事无需修改现有代码

潜在缺点

中介者可能演变为"上帝对象"，承担过多职责
复杂中介逻辑可能降低系统性能

典型应用场景

多人聊天室系统（如虚拟聊天室实例）
GUI组件交互（按钮、文本框等通过面板协调）
微服务架构中的服务注册中心
MVC模式中的Controller角色

框架应用：MVC架构中的中介者

在经典MVC架构中，Controller本质上就是中介者：

视图(View)与模型(Model)不直接通信
所有交互通过控制器(Controller)中转
这种设计完全符合中介者模式思想

项目中相关的MVC实现参考structural_patterns目录下的示例代码。

总结与实践建议

中介者模式通过引入协调中心，有效解决了复杂系统的耦合问题。在实践中建议：

当中对象超过3个且存在多向交互时考虑使用
避免中介者过度膨胀，可结合职责链模式拆分逻辑
优先通过接口定义中介者通信协议

完整示例代码可查看code/Mediator/目录，包含从抽象接口到具体实现的完整代码树。通过掌握这一模式，开发者能够构建出更松散耦合、更易维护的系统架构。

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创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考