【设计模式之中介者模式 -- C++】

中介者模式 -- 统一协调，对象解耦

中介者模式是一种行为设计模式，它允许你减少多个对象或类之间的直接通信，从而减少它们之间的依赖关系，提高模块化，并促进代码的可维护性。中介者通过成为对象之间通信的中心点，使得对象不需要显式地相互引用，从而使其更容易独立地改变它们之间的交云。

组成

中介者（Mediator）接口：定义了与各个同事（Colleague）对象通信的接口。
具体中介者（Concrete Mediator）：实现中介者接口，并协调各个同事对象之间的交云。具体中介者知道所有的同事类并负责它们之间的交云。
同事类（Colleague）：定义了各个同事对象执行的操作。它不知道其他同事类，但知道中介者对象。
具体同事类（Concrete Colleague）：实现同事类，它的行为由中介者对象协调。

优点

降低类间的耦合度：通过使对象不直接交云而是通过中介者交云，可以减少类间的依赖关系，提高类的复用性。
集中控制交云：中介者模式将对象间的交云集中到一个中介者对象中，使得对象间的交云更加容易管理和维护。
提高可扩展性：增加新的同事类或者改变同事之间的交云，只需要修改中介者，不需要修改同事类，这样就提高了系统的可扩展性。
简化对象协议：通过使对象不直接交云，对象之间不需要持有对方的引用，从而简化了系统中的对象协议。

使用场景

系统中对象之间的交云非常复杂：当一个系统中对象之间的交云非常复杂，直接的通信会导致交云的多对多关系难以管理时，使用中介者模式可以将复杂的网状结构转换为更简单的形式。
系统想要在对象之间实现松耦合：当系统需要提高对象之间的独立性，使得它们不直接交云，从而可以独立地改变它们之间的交云时，中介者模式提供了一种方便的方式。
对象间的交云行为是集中在一处变化的：当多个类相互作用，但是这种交云行为在未来可能会发生变化，或者现在就很难设计时，将这种交云行为集中到一个中介者中可以更容易地更改交云行为。
模块间需要通过某种方式通信，但是又希望模块间保持松耦合：在开发模块化的系统时，中介者模式可以用来在各个模块之间建立一个中介对象，这样各个模块就不需要直接交云，而是通过中介对象来进行通信，从而保持了模块间的松耦合。

实现

中介者（Mediator）接口：定义了与各个同事（Colleague）对象通信的接口。

cpp 复制代码

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

具体中介者（Concrete Mediator）：实现中介者接口，并协调各个同事对象之间的交云。具体中介者知道所有的同事类并负责它们之间的交云。

cpp 复制代码

// 具体中介者
class ConcreteMediator : public Mediator {
private:
    ConcreteColleagueA* colleagueA;
    ConcreteColleagueB* colleagueB;
public:
    void setColleagueA(ConcreteColleagueA* a) {
        colleagueA = a;
    }
    void setColleagueB(ConcreteColleagueB* b) {
        colleagueB = b;
    }
    void send(const std::string& message, Colleague* colleague) override {
        if (colleague == colleagueA) {
            colleagueB->receive(message);
        } else {
            colleagueA->receive(message);
        }
    }
};

同事类（Colleague）：定义了各个同事对象执行的操作。它不知道其他同事类，但知道中介者对象。

cpp 复制代码

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

具体同事类（Concrete Colleague）：实现同事类，它的行为由中介者对象协调。

cpp 复制代码

// 具体同事类A
class ConcreteColleagueA : public Colleague {
public:
    ConcreteColleagueA(Mediator* m) : Colleague(m) {}
    void send(const std::string& message) override {
        mediator->send(message, this);
    }
    void receive(const std::string& message) override {
        std::cout << "Colleague A got message: " << message << std::endl;
    }
};

// 具体同事类B
class ConcreteColleagueB : public Colleague {
public:
    ConcreteColleagueB(Mediator* m) : Colleague(m) {}
    void send(const std::string& message) override {
        mediator->send(message, this);
    }
    void receive(const std::string& message) override {
        std::cout << "Colleague B got message: " << message << std::endl;
    }
};

测试

cpp 复制代码

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

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

    colleagueA.send("Hello, World!");
    colleagueB.send("Hi there!");

    return 0;
}

结果

shell 复制代码

Colleague B got message: Hello, World!
Colleague A got message: Hi there!