C++设计模式之中介者

动机

在软件构建过程中，经常会出现多个对象互相关联交互的情况，对象之间常常会维持一种复杂的引用关系，如果遇到一些需求的更改，这种直接的引用关系将面临不断的变化。

在这种情况下，我们可使用一个“中介对象”来管理对象间的关联关系，避免相互交互的对象之间的紧耦合引用关系，从而更好地抵御变化。
如下图所示：

Mediator定义

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。

代码示例

中介者模式是一种行为型设计模式，其主要目的是减少对象之间的直接通信，而是通过一个中介者对象进行协调。这可以降低对象之间的耦合度，使系统更易于维护和扩展。

中介者模式的典型应用场景是当一个系统中对象之间的交互复杂且对象之间相互依赖性较高时。通过引入中介者，可以将系统从多对多的关系简化为多对一的关系，降低了系统的复杂性。

以下是一个简单的中介者模式的示例，假设有一个聊天室系统：

#include <iostream>
#include <string>

class Mediator;

// 同事类
class Colleague {
protected:
    Mediator* mediator;

public:
    Colleague(Mediator* mediator) : mediator(mediator) {}
    virtual void send(const std::string& message) = 0;
    virtual void receive(const std::string& message) = 0;
};

// 具体同事类
class ConcreteColleague : public Colleague {
public:
    ConcreteColleague(Mediator* mediator) : Colleague(mediator) {}

    void send(const std::string& message) override {
        std::cout << "Sending message: " << message << std::endl;
        mediator->mediate(this, message);
    }

    void receive(const std::string& message) override {
        std::cout << "Received message: " << message << std::endl;
    }
};

// 中介者接口
class Mediator {
public:
    virtual void mediate(Colleague* sender, const std::string& message) = 0;
};

// 具体中介者
class ConcreteMediator : public Mediator {
private:
    Colleague* colleague1;
    Colleague* colleague2;

public:
    void setColleague1(Colleague* colleague) {
        colleague1 = colleague;
    }

    void setColleague2(Colleague* colleague) {
        colleague2 = colleague;
    }

    void mediate(Colleague* sender, const std::string& message) override {
        if (sender == colleague1) {
            colleague2->receive(message);
        } else if (sender == colleague2) {
            colleague1->receive(message);
        }
    }
};

int main() {
    ConcreteMediator mediator;
    ConcreteColleague colleague1(&mediator);
    ConcreteColleague colleague2(&mediator);

    mediator.setColleague1(&colleague1);
    mediator.setColleague2(&colleague2);

    colleague1.send("Hello from Colleague 1");
    colleague2.send("Hi from Colleague 2");

    return 0;
}

要点总结

将多个对象间复杂的关联关系解耦，Mediator模式将多个对象间的控制逻辑进行集中管理，变“多个对象互相关联”为“多个对象和一个中介者关联”，简化了系统的维护，抵御了可能的变化。

随着控制逻辑的复杂化，Mediator具体对象的实现可能相当复杂。这时候可以对Mediator对象进行分解处理。

Façade模式是解耦系统间（单向）的对象关联关系；Mediator模式是解耦系统内各个对象之间（双向）的关联关系。