C# 设计模式之中介者模式

总目录

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前言

在现实生活中，有很多中介者模式的身影，例如QQ游戏平台，聊天室、QQ群和短信平台，这些都是中介者模式在现实生活中的应用，不论是QQ游戏还是QQ群，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。电话、短信也同样是一个中间平台，有了这个中间平台，每个用户都不要直接依赖与其他用户，只需要依赖这个中间平台就可以了，一切操作都由中间平台去分发。

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1 基础介绍

1. 定义：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。

2. “中介者模式” ，就是在原先交互的对象间，增加一个“中间者”，由这个“中间者”负责协调各个对象间的关系。

3. 目的：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。

4. 中介者模式中的角色：

   • （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。

5. 图示：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。
   

2 使用场景

1.当一个系统中对象之间的交互关系十分复杂，难以维护时，可以考虑采用中介者模式。

2.当一个系统中对象之间的交互是循环的，即对象之间互相引用时，可以考虑采用中介者模式。

3.当一个对象因为要和很多其他对象交互而导致其工作量过大时，可以考虑采用中介者模式。

4.当系统需要支持松耦合，易于维护和扩展时，可以考虑采用中介者模式。

3 实现方式

以现实生活中打牌的例子来实现下中介者模式。在现实生活中，两个人打牌，如果某个人赢了都会影响到对方状态的改变。如果此时不采用中介者模式实现的话，则上面的场景的实现如下所示：

1.传统实现方式

// 抽象牌友类
    public abstract class AbstractCardPartner
    {
        public int MoneyCount { get; set; }

        public AbstractCardPartner()
        {
            MoneyCount = 0;
        }

        public abstract void ChangeCount(int Count, AbstractCardPartner other);
    }

    // 牌友A类
    public class ParterA : AbstractCardPartner
    {
        public override void ChangeCount(int Count, AbstractCardPartner other)
        {
            this.MoneyCount += Count;
            other.MoneyCount -= Count;
        }
    }

    // 牌友B类
    public class ParterB : AbstractCardPartner
    {
        public override void ChangeCount(int Count, AbstractCardPartner other)
        {
            this.MoneyCount += Count;
            other.MoneyCount -= Count;
        }
    }

    class Program
    {
        // A,B两个人打牌
        static void Main(string[] args)
        {
            AbstractCardPartner A = new ParterA();
            A.MoneyCount = 20;
            AbstractCardPartner B = new ParterB();
            B.MoneyCount = 20;

            // A 赢了则B的钱就减少
            A.ChangeCount(5, B);
            Console.WriteLine("A 现在的钱是：{0}", A.MoneyCount);// 应该是25
            Console.WriteLine("B 现在的钱是：{0}", B.MoneyCount); // 应该是15

            // B赢了A的钱也减少
            B.ChangeCount(10, A);
            Console.WriteLine("A 现在的钱是：{0}", A.MoneyCount); // 应该是15
            Console.WriteLine("B 现在的钱是：{0}", B.MoneyCount); // 应该是25
            Console.Read();
        }
    }

2.中介者模式实现

上面确实完美解决了上面场景中的问题，并且使用了抽象类使具体牌友A和牌友B都依赖于抽象类，从而降低了同事类之间的耦合度。但是这样的设计，如果其中牌友A发生变化时，此时就会影响到牌友B的状态，如果涉及的对象变多的话，这时候某一个牌友的变化将会影响到其他所有相关联的牌友状态。例如牌友A算错了钱，这时候牌友A和牌友B的钱数都不正确了，如果是多个人打牌的话，影响的对象就会更多。这时候就会思考——能不能把算钱的任务交给程序或者算数好的人去计算呢，这时候就有了我们QQ游戏中的欢乐斗地主等牌类游戏了。所以上面的设计，我们还是有进一步完善的方案的，即加入一个中介者对象来协调各个对象之间的关联，这也就是中介者模式的应用了，具体完善后的实现代码如下所示：

namespace MediatorPattern
{
    // 抽象牌友类
    public abstract class AbstractCardPartner
    {
        public int MoneyCount { get; set; }

        public AbstractCardPartner()
        {
            MoneyCount = 0;
        }

        public abstract void ChangeCount(int Count, AbstractMediator mediator);
    }

    // 牌友A类
    public class ParterA : AbstractCardPartner
    {
        // 依赖与抽象中介者对象
        public override void ChangeCount(int Count, AbstractMediator mediator)
        {
            mediator.AWin(Count);
        }
    }

    // 牌友B类
    public class ParterB : AbstractCardPartner
    {
        // 依赖与抽象中介者对象
        public override void ChangeCount(int Count, AbstractMediator mediator)
        {
            mediator.BWin(Count);
        }
    }

    // 抽象中介者类
    public abstract class AbstractMediator
    {
        protected AbstractCardPartner A;
        protected AbstractCardPartner B;
        public AbstractMediator(AbstractCardPartner a, AbstractCardPartner b)
        {
            A = a;
            B = b;
        }

        public abstract void AWin(int count);
        public abstract void BWin(int count);
    }

    // 具体中介者类
    public class MediatorPater : AbstractMediator
    {
        public MediatorPater(AbstractCardPartner a, AbstractCardPartner b)
            : base(a, b)
        {
        }

        public override void AWin(int count)
        {
            A.MoneyCount += count;
            B.MoneyCount -= count;
        }

        public override void BWin(int count)
        {
            B.MoneyCount += count;
            A.MoneyCount -= count;
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            AbstractCardPartner A = new ParterA();
            AbstractCardPartner B = new ParterB();
            // 初始钱
            A.MoneyCount = 20;
            B.MoneyCount = 20;

            AbstractMediator mediator = new MediatorPater(A, B);

            // A赢了
            A.ChangeCount(5, mediator);
            Console.WriteLine("A 现在的钱是：{0}", A.MoneyCount);// 应该是25
            Console.WriteLine("B 现在的钱是：{0}", B.MoneyCount); // 应该是15

            // B 赢了
            B.ChangeCount(10, mediator);
            Console.WriteLine("A 现在的钱是：{0}", A.MoneyCount);// 应该是15
            Console.WriteLine("B 现在的钱是：{0}", B.MoneyCount); // 应该是25
            Console.Read();
        }
    }
}

从上面实现代码可以看出，此时牌友A和牌友B都依赖于抽象的中介者类，这样如果其中某个牌友类变化只会影响到，只会影响到该变化牌友类本身和中介者类，从而解决前面实现代码出现的问题

4 优缺点分析

• 优点

  • 简化了对象之间的关系，将系统的各个对象之间的相互关系进行封装，将各个同事类解耦，使得系统变为松耦合。
  • 提供系统的灵活性，使得各个同事对象独立而易于复用。

• 缺点

  • 中介者模式中，中介者角色承担了较多的责任，所以一旦这个中介者对象出现了问题，整个系统将会受到重大的影响。例如，QQ游戏中计算欢乐豆的程序出错了，这样会造成重大的影响。
  • 新增加一个同事类时，不得不去修改抽象中介者类和具体中介者类，此时可以使用观察者模式和状态模式来解决这个问题。

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结语

希望以上内容可以帮助到大家，如文中有不对之处，还请批评指正。

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参考资料：
C#设计模式16——中介者模式的写法
C#设计模式(18)——中介者模式（Mediator Pattern）
C#设计模式之十七中介者模式（Mediator Pattern）【行为型】