• 设计模式(二十二)—中介者模式(行为型)


    一、简介(Brief Introduction)

          定义一个中介对象来封装系列对象之间的交互。中介者使各个对象不需要显示地相互引用,从而使其耦合性松散,而且可以独立地改变他们之间的交互。

    例子:初中的时候大家都还没有QQ,毕业后想聚聚就特别难,我知道同学A和同学B,你知道我……,特别的混乱,大概就是下面的情景:

    使用QQ前:


    如果同学的数目多起来就会变成网状的结构。原本把一个系统分割成一些对象是可以增强复用性的,但是现在的情况是,这些兑现之间存在着大量的联系,耦合性极高。这是很不利于复用的,同时这种情况使得系统的灵活性 大大的降低,使得对系统的扩展很难,要是新转来一个学生的话,要改动的地方就多了。

    使用QQ后:可以采用另一种方式设计这个系统呢,比如做成星形的结构:


    看看这种“星形结构”和“网状结构”的区别吧,显然采用星形结构就可以避免上面的网状结构存在的问题了,实际上这里的QQ就是指的是中介,这样一来每个学生对象就不用存在耦合了,同学之间需要交流可以通过一个QQ群。 由原来的网状结构到星形结构的转变是理解中介者模式比较好的途径。

    二、模式分析(Analysis)


    抽象中介者(Mediator):定义好同事类对象到中介者对象的接口,用于各个同事类之间的通信。一般包括一个或几个抽象的事件方法,并由子类去实现。

    具体中介者(ConcreteMediator): 具体中介者通过协调各同事对象实现协作行为。了解并维护它的各个同事。

    抽象同事类(Colleague class): 定义同事类接口,定义各同事的公有方法.

    具体同事类(ConcreteColleague): 实现抽象同事类中的方法。每一个同时类需要知道中介者对象;每个具体同事类只需要了解自己的行为,而不需要了解其他同事类的情况。每一个同事对象在需与其他的同事通信的时候,与它的中介者通信。

    三、案例分析(Example)

    namespace 中介者模式
    {

    1、客户端

       class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                ConcreteMediator m = new ConcreteMediator();
    
                ConcreteColleague1 c1 = new ConcreteColleague1(m);
                ConcreteColleague2 c2 = new ConcreteColleague2(m);
    
                m.Colleague1 = c1;
                m.Colleague2 = c2;
    
                c1.Send("吃过饭了吗?");
                c2.Send("没有呢,你打算请客?");
    
                Console.Read();
            }
        }


    2、Mediator 类 抽象中介者对象

        abstract class Mediator
        {
            public abstract void Send(string message, Colleague colleague);
        }


    3、Colleague 抽象者同事类

        abstract class Colleague
        {   
            protected Mediator mediator;
            public Colleague(Mediator mediator)
            {
                this.mediator =mediator ;
            }
    
        }


    4、具体中介者

        class ConcreteMediator:Mediator
        {
            private ConcreteColleague1 colleague1;
            private ConcreteColleague2 colleague2;
    
            public ConcreteColleague1 Colleague1
            {
                set{colleague1=value;}
            }
            public ConcreteColleague2 Colleague2
            {
                set{colleague2=value;}   
            }
            public override void Send(string message, Colleague colleague)
            {
                 if(colleague==colleague1)
                {
                    colleague2.Notify(message );
                }
                else
                {
                    colleague1.Notify(message );
                }
    
            }
        }

    5、具体对象类

        class ConcreteColleague1 : Colleague
        {
            public ConcreteColleague1(Mediator mediator)
                : base(mediator)
            { }
            public void Send(string message)
            {
                mediator.Send(message,this);
    
            }
    
            public void Notify(string message)  
            {
                Console.WriteLine("同事1得到信息:" + message);
            }
        }
    
        class ConcreteColleague2 : Colleague
        {
            public ConcreteColleague2(Mediator mediator)
                : base(mediator)
            { }
            public void Send(string message)  
            {
                mediator.Send(message, this);
            }
    
            public void Notify(string message)
            {
                Console.WriteLine("同事2得到信息:" + message);
            }
        }
    
    
    }

    四、解决的问题(What To Solve)

     1)系统中对象之间存在复杂的引用关系,产生的相互依赖关系结构混乱且难以理解。

     2)一组对象以定义良好但是复杂的方式进行通信。产生的相互依赖关系结构混乱且难以理解。

    3)一个对象引用其他很多对象并且直接与这些对象通信 ,导致难以复用该对象。

    4)想通过一个中间类来封装多个类中的行为,而又不想生成太多的子类。可以通过引入中介者类来实现,在中介者中定义对象交互的公共行为,如果需要改变行为则可以增加新的中介者类。

    五、优缺点(Advantage and Disadvantage)

    优点:

    1) 减少了子类生成:  Mediator将原本分布于多个对象间的行为集中在一起。改变这些行为只需生成Mediator的子类即可。这样各个Colleague类可被重用。

    2) 简化各同事类的设计和实现 : 它将各同事类Colleague解耦,Mediator有利于各Colleague间的松耦合. 你可以独立的改变和复用各Colleague类和Mediator类。

    3) 它简化了对象协议: 用Mediator和各Colleague间的一对多的交互来代替多对多的交互。一对多的关系更易于理解、维护和扩展。

    4) 它对对象如何协作进行了抽象 将中介作为一个独立的概念并将其封装在一个对象中,使你将注意力从对象各自本身的行为转移到它们之间的交互上来。这有助于弄清    楚一个系统中的对象是如何交互的。

    5) 它使控制集中化 中介者模式将交互的复杂性变为中介者的复杂性。

    缺点:

           因为中介者封装了协议,即在具体中介者类中包含了同事之间的交互细节,可能会导致具体中介者类非常复杂,这可能使得中介者自身成为一个难于维护的庞然大物。

    六、扩展(Extend)

    1)迪米特法则的一个典型应用:在中介者模式中,通过创造出一个中介者对象,将系统中有关的对象所引用的其他对象数目减少到最少,使得一个对象与其同事之间的相互作用被这个对象与中介者对象之间的相互作用所取代。因此,中介者模式就是迪米特法则的一个典型应用。

    2)通过引入中介者对象,可以将系统的网状结构变成以中介者为中心的星形结构,中介者承担了中转作用和协调作用。中介者类是中介者模式的核心,它对整个系统进行控制和协调,简化了对象之间的交互,还可以对对象间的交互进行进一步的控制

     七、联系(Link)

    1)外观模式,Facade与中介者的不同之处在于它是对一个对象子系统进行抽象,从而提供了一个为方便的接口。它的协议是单向的,即Facade对象对这个子系统类提出请求,但反之则不。相反,Mediator提供了各Colleague对象不支持或不能支持的协作行为,而且协议是多 向。

    2)Colleague可使用Observers模式与Mediator通信。

    八、总结(Summary)

          在面向对象编程中,一个类必然会与其他的类发生依赖关系,完全独立的类是没有意义的。一个类同时依赖多个类的情况也相当普遍,既然存在这样的情况,说明, 一对多的依赖关系有它的合理性,适当的使用中介者模式可以使原本凌乱的对象关系清晰,但是如果滥用,则可能会带来反的效果。一般来说,只有对于那种同事类 之间是网状结构的关系,才会考虑使用中介者模式。可以将网状结构变为星状结构,使同事类之间的关系变的清晰一些。

          中介者模式是一种比较常用的模式,也是一种比较容易被滥用的模式。对于大多数的情况,同事类之间的关系不会复杂到混乱不堪的网状结构,因此,大多数情况 下,将对象间的依赖关系封装的同事类内部就可以的,没有必要非引入中介者模式。滥用中介者模式,只会让事情变的更复杂。

            

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