18、【C\#设计模式】中介者模式(MediatorPattern)【行为型】)

  • 前言
  • 一、模式的详细介绍
    • 1.1 动机(Motivate)
  • 1.2 意图(Intent)
  • 1.3 结构图(Structure)
  • 1.4 模式的组成
  • 1.5 模式的具体实现
  • 二、模式的实现要点
    • 2.1 模式的优点【很好的理解!】
  • 2.2 模式的缺点
  • 三、.NET 中模式的实现篇【MVC开发模式】
  • 总结

本模式容易理解!讲解也很精辟!
特别说明:主要通过实例代码来理解!


前言

今天我们开始讲“行为型”设计模式的第五个模式,该模式是【中介者模式】,英文名称是:Mediator Pattern。还是老套路,先从名字上来看看。“中介者模式”我第一次看到这个名称,我的理解是,在两个对象中间增加一个“中间对象”,“中间对象”协调两个对象的关系,但是随着理解的深入,“中间对象”处理关系的对象可能不只是两个对象,可能是三个对象,或者更多对象。

中介者模式在现实生活中的例子很多,比如:A对象和B对象做生意,如果A对象和B对象是一次性买卖,没有讨价还价的过程,A对象和B对象直接见面更好。但是A对象或者B对象的想法经常变,每次想法的改变都通知对方,就会使对方很反感,而且也不利于生意的顺利进行。如果在A对象和B对象之间增加一个C对象,在最终确定之前不要告诉C对象,对方也就不知道(隔离了耦合,对方可以更具需求变化),等一方最终确定想法后,把最后决定告诉C对象,C对象再转告对方,这样就简化了A对象和B对象的交易过程,而且双方都很满意

【精辟!】在软件构建过程中,因为有了变化,才有增加中介者的需要,如果没有变化,可以一次搞定,直接硬编码也没关系,所以说“变化”是模式的前提,无论是什么模式,就因为有变化,我们需要抵御变化,才要使用相应的模式来解决问题。

一、模式的详细介绍

1.1 动机(Motivate)

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地变化。

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

1.2 意图(Intent)

定义了一个中介对象来封装一系列对象之间的交互关系。中介者使各个对象之间不需要显式地相互引用,从而使耦合性降低,而且可以独立地改变它们之间的交互行为。   ——《设计模式》GoF

1.3 结构图(Structure)

*

1.4 模式的组成

可以看出,在中介者模式的结构图有以下角色:

(1)抽象中介者角色(Mediator):在里面定义各个同事之间交互需要的方法,可以是公共的通信方法,也可以是小范围的交互方法。

(2)具体中介者角色(ConcreteMediator):它需要了解并维护各个同事对象,并负责具体的协调各同事对象的交互关系。

(3)抽象同事类(Colleague):通常为抽象类,主要约束同事对象的类型,并实现一些具体同事类之间的公共功能,比如,每个具体同事类都应该知道中介者对象,也就是具体同事类都会持有中介者对象,都可以到这个类里面。

(4)具体同事类(ConcreteColleague):实现自己的业务,需要与其他同事通信时候,就与持有的中介者通信,中介者会负责与其他同事类交互。

1.5 模式的具体实现

中介者模式在现实生活中也有类似的例子,不论是QQ群或者是微信群,或者手提电话,它们都是充当一个中间平台,QQ用户可以登录这个中间平台与其他QQ用户进行交流,如果没有这些中间平台,我们如果想与朋友进行聊天的话,可能就需要当面才可以了。

比如:在公司管理过程中,就会涉及到各个部门之间的协调和合作,如果各个部门直接来沟通,看着好像直接高效,其实不然。各个部门之间为了完成一个工作,沟通协调就需要一个人来做这个工作,谁呢?总经理,我们这里就把总经理定义为成总的管理者,各个部门需要向他汇报和发起工作请求。我们看代码吧,实现代码如下:

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace 中介者模式的实现
{
   
     
    //【抽象中介者角色】
    public interface Mediator
    {
   
     
        void Command(Department department);
    }

    //【具体中介者角色】总经理
    public sealed class President : Mediator
    {
   
     
        //总经理有各个部门的管理权限
        private Financial _financial;
        private Market _market;
        private Development _development;

        public void SetFinancial(Financial financial)
        {
   
     
            this._financial = financial;
        }
        public void SetDevelopment(Development development)
        {
   
     
            this._development = development;
        }
        public void SetMarket(Market market)
        {
   
     
            this._market = market;
        }

        public void Command(Department department)
        {
   
     
            if (department.GetType() == typeof(Market))
            {
   
     
                _financial.Process();
            }
        }
    }

    //【抽象同事类】同事类的接口
    public abstract class Department
    {
   
     
        //持有中介者(总经理)的引用
        private Mediator mediator;

        protected Department(Mediator mediator)
        {
   
     
            this.mediator = mediator;
        }

        public Mediator GetMediator
        {
   
     
            get {
   
      return mediator; }
            private set {
   
      this.mediator = value; }
        }

        //做本部门的事情
        public abstract void Process();

        //向总经理发出申请
        public abstract void Apply();
    }

    //【具体同事类1】开发部门
    public sealed class Development : Department
    {
   
     
        public Development(Mediator m) : base(m) {
   
      }

        public override void Process()
        {
   
     
            Console.WriteLine("研发部门汇报工作到总经理:我们是开发部门,要进行项目开发,没钱了,需要资金支持!");
        }

        public override void Apply()
        {
   
     
            Console.WriteLine("研发部门决定:专心科研,开发项目!");
        }
    }

    //【具体同事类2】财务部门
    public sealed class Financial : Department
    {
   
     
        public Financial(Mediator m) : base(m) {
   
      }

        public override void Process()
        {
   
     
            Console.WriteLine("财务部门汇报工作到总经理:钱太多了!怎么花?");
        }

        public override void Apply()
        {
   
     
            Console.WriteLine("财务部门执行动作:数钱!");
        }
    }

    //【具体同事类3】市场部门
    public sealed class Market : Department
    {
   
     
        public Market(Mediator mediator) : base(mediator) {
   
      }

        public override void Process()
        {
   
     
            Console.WriteLine("市场部门汇报工作到总经理:项目承接的进度,需要资金支持!");
            GetMediator.Command(this);
        }

        public override void Apply()
        {
   
     
            Console.WriteLine("市场部门决定:跑去接项目!");
        }
    }
    class Program
    {
   
     
        static void Main(String[] args)
        {
   
     
            President mediator = new President();

            Market market = new Market(mediator);
            Development development = new Development(mediator);
            Financial financial = new Financial(mediator);

            mediator.SetFinancial(financial);
            mediator.SetDevelopment(development);
            mediator.SetMarket(market);

            market.Process();
            market.Apply();

            Console.Read();
        }
    }
}

运行结果:
*

二、模式的实现要点

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。

  • Facade模式是解耦系统外到系统内(单向)的相关联关系
  • Mediator模式是解耦系统内各个对象之间(双向)的关联关系

2.1 模式的优点【很好的理解!】

(1)松散耦合
中介者模式通过把多个同事对象之间的交互封装到中介对象里面,从而使得对象之间松散耦合,基本上可以做到互不依赖。这样一来,同时对象就可以独立的变化和复用,不再“牵一发动全身”。

(2)集中控制交互
多个同事对象的交互,被封装在中介者对象里面集中管理,使得这些交互行为发生变化的时候,只需要修改中介者就可以了。

(3)多对多变为一对多
==没有中介者模式的时候,同事对象之间的关系通常是多对多==,引入中介者对象后,中介者和同事对象的关系通常变为双向的一对多,这会让对象的关系更容易理解和实现。

2.2 模式的缺点

(1)过多集中化【就像什么事都得总经理协调,总经理也会炸的!】
如果同事对象之间的交互非常多,而且比较复杂,当这些复杂性全都集中到中介者的时候,会导致中介者对象变的十分复杂,而且难于维护和管理。

三、.NET 中模式的实现篇【MVC开发模式】

根据我个人的理解,微软的ASP.NET MVC开发模式就是一个中介者模式的很好的实现,其中C就是Controller,也就是中文所说的控制器,控制器就是一个中介者,M和V和它打交道,具体的情况大家可以去查看相关资料,这方面的资料还是很多的。

总结

这个模式终于写完了,我们总结一下,为什么要使用中介者模式呢?如果不使用中介者模式的话,各个同事对象将会相互进行引用,如果每个对象都与多个对象进行交互时,将会形成如下图所示的网状结构。
*
从上图可以发现,如果不使用中介者模式的话,每个对象之间过度耦合,这样的既不利于类的复用也不利于扩展。如果引入了中介者模式,那么对象之间的关系将变成星型结构,采用中介者模式之后会形成如下图所示的结构:
*

从上图可以发现,使用中介者模式之后,任何一个类的变化,只会影响中介者和类本身,不像之前的设计,任何一个类的变化都会引起其关联所有类的变化。这样的设计大大减少了系统的耦合度。

【C#设计模式】总目录—共23种

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