专业描述
中介者模式是一种行为设计模式, 能让你减少对象之间混乱无序的依赖关系。 该模式会限制对象之间的直接交互, 迫使它们通过一个中介者对象进行合作。
真实世界类比
飞行器驾驶员们在靠近或离开空中管制区域时不会直接相互交流。 但他们会与飞机跑道附近, 塔台中的空管员通话。 如果没有空管员, 驾驶员就需要留意机场附近的所有飞机, 并与数十位飞行员组成的委员会讨论降落顺序。 那恐怕会让飞机坠毁的统计数据一飞冲天吧。
塔台无需管制飞行全程, 只需在航站区加强管控即可, 因为该区域的决策参与者数量对于飞行员来说实在太多了。
中介者模式结构
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组件 (Component) 是各种包含业务逻辑的类。 每个组件都有一个指向中介者的引用, 该引用被声明为中介者接口类型。 组件不知道中介者实际所属的类, 因此你可通过将其连接到不同的中介者以使其能在其他程序中复用。
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中介者 (Mediator) 接口声明了与组件交流的方法, 但通常仅包括一个通知方法。 组件可将任意上下文 (包括自己的对象) 作为该方法的参数, 只有这样接收组件和发送者类之间才不会耦合。
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具体中介者 (Concrete Mediator) 封装了多种组件间的关系。 具体中介者通常会保存所有组件的引用并对其进行管理, 甚至有时会对其生命周期进行管理。
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组件并不知道其他组件的情况。 如果组件内发生了重要事件, 它只能通知中介者。 中介者收到通知后能轻易地确定发送者, 这或许已足以判断接下来需要触发的组件了。
对于组件来说, 中介者看上去完全就是一个黑箱。 发送者不知道最终会由谁来处理自己的请求, 接收者也不知道最初是谁发出了请求。
中介者模式适合应用场景
- 当一些对象和其他对象紧密耦合以致难以对其进行修改时, 可使用中介者模式。
- 当组件因过于依赖其他组件而无法在不同应用中复用时, 可使用中介者模式。
- 如果为了能在不同情景下复用一些基本行为, 导致你需要*创建大量组件子类时, 可使用中介者模式。
实现方式
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找到一组当前紧密耦合, 且提供其独立性能带来更大好处的类 (例如更易于维护或更方便复用)。
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声明中介者接口并描述中介者和各种组件之间所需的交流接口。 在绝大多数情况下, 一个接收组件通知的方法就足够了。 如果你希望在不同情景下复用组件类, 那么该接口将非常重要。 只要组件使用通用接口与其中介者合作, 你就能将该组件与不同实现中的中介者进行连接。
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实现具体中介者类。 该类可从自行保存其下所有组件的引用中受益。
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你可以更进一步, 让中介者负责组件对象的创建和销毁。 此后, 中介者可能会与工厂或外观类似。
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组件必须保存对于中介者对象的引用。 该连接通常在组件的构造函数中建立, 该函数会将中介者对象作为参数传递。
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修改组件代码, 使其可调用中介者的通知方法, 而非其他组件的方法。 然后将调用其他组件的代码抽取到中介者类中, 并在中介者接收到该组件通知时执行这些代码。
C++算法示例:
#include <iostream>
#include <string>
/**
* The Mediator interface declares a method used by components to notify the
* mediator about various events. The Mediator may react to these events and
* pass the execution to other components.
*/
class BaseComponent;
class Mediator {
public:
virtual void Notify(BaseComponent *sender, std::string event) const = 0;
};
/**
* The Base Component provides the basic functionality of storing a mediator's
* instance inside component objects.
*/
class BaseComponent {
protected:
Mediator *mediator_;
public:
BaseComponent(Mediator *mediator = nullptr) : mediator_(mediator) {
}
void set_mediator(Mediator *mediator) {
this->mediator_ = mediator;
}
};
/**
* Concrete Components implement various functionality. They don't depend on
* other components. They also don't depend on any concrete mediator classes.
*/
class Component1 : public BaseComponent {
public:
void DoA() {
std::cout << "Component 1 does A.\n";
this->mediator_->Notify(this, "A");
}
void DoB() {
std::cout << "Component 1 does B.\n";
this->mediator_->Notify(this, "B");
}
};
class Component2 : public BaseComponent {
public:
void DoC() {
std::cout << "Component 2 does C.\n";
this->mediator_->Notify(this, "C");
}
void DoD() {
std::cout << "Component 2 does D.\n";
this->mediator_->Notify(this, "D");
}
};
/**
* Concrete Mediators implement cooperative behavior by coordinating several
* components.
*/
class ConcreteMediator : public Mediator {
private:
Component1 *component1_;
Component2 *component2_;
public:
ConcreteMediator(Component1 *c1, Component2 *c2) : component1_(c1), component2_(c2) {
this->component1_->set_mediator(this);
this->component2_->set_mediator(this);
}
void Notify(BaseComponent *sender, std::string event) const override {
if (event == "A") {
std::cout << "Mediator reacts on A and triggers following operations:\n";
this->component2_->DoC();
}
if (event == "D") {
std::cout << "Mediator reacts on D and triggers following operations:\n";
this->component1_->DoB();
this->component2_->DoC();
}
}
};
/**
* The client code.
*/
void ClientCode() {
Component1 *c1 = new Component1;
Component2 *c2 = new Component2;
ConcreteMediator *mediator = new ConcreteMediator(c1, c2);
std::cout << "Client triggers operation A.\n";
c1->DoA();
std::cout << "\n";
std::cout << "Client triggers operation D.\n";
c2->DoD();
delete c1;
delete c2;
delete mediator;
}
int main() {
ClientCode();
return 0;
}
output:
Client triggers operation A.
Component 1 does A.
Mediator reacts on A and triggers following operations:
Component 2 does C.
Client triggers operation D.
Component 2 does D.
Mediator reacts on D and triggers following operations:
Component 1 does B.
Component 2 does C.