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# C#设计模式(18)——中介者模式(Mediator Pattern) ## 一、引言 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,下面就具体分享下我对中介者模式的理解。 ## 二、 中介者模式的介绍 ## 2.1 中介者模式的定义 从生活中的例子可以看出,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。了解完中介模式在生活中的模型后,下面给出中介模式的正式定义。 中介者模式,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。 ## 2.2 中介者模式的结构 从生活中例子自然知道,中介者模式设计两个具体对象,一个是用户类,另一个是中介者类,根据针对接口编程原则,则需要把这两类角色进行抽象,所以中介者模式中就有了4类角色,它们分别是:抽象中介者角色,具体中介者角色、抽象同事类和具体同事类。中介者类是起到协调各个对象的作用,则抽象中介者角色中则需要保存各个对象的引用。有了上面的分析,则就不难理解中介者模式的结构图了,具体结构图如下所示: ![](https://box.kancloud.cn/2016-01-23_56a2eb3db9c95.png) **为什么要使用中介者模式** 在现实生活中,中介者的存在是不可缺少的,如果没有了中介者,我们就不能与远方的朋友进行交流了。而在软件设计领域,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。 ![](https://box.kancloud.cn/2016-01-23_56a2eb3dd22a2.png) 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: ![](https://box.kancloud.cn/2016-01-23_56a2eb3de8f10.png) 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。 ## 2.3 中介者模式的实现 介绍完中介者模式的定义和存在的必要性后,下面就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 // 抽象牌友类 2 public abstract class AbstractCardPartner 3 { 4 public int MoneyCount { get; set; } 5 6 public AbstractCardPartner() 7 { 8 MoneyCount = 0; 9 } 10 11 public abstract void ChangeCount(int Count, AbstractCardPartner other); 12 } 13 14 // 牌友A类 15 public class ParterA : AbstractCardPartner 16 { 17 public override void ChangeCount(int Count, AbstractCardPartner other) 18 { 19 this.MoneyCount += Count; 20 other.MoneyCount -= Count; 21 } 22 } 23 24 // 牌友B类 25 public class ParterB : AbstractCardPartner 26 { 27 public override void ChangeCount(int Count, AbstractCardPartner other) 28 { 29 this.MoneyCount += Count; 30 other.MoneyCount -= Count; 31 } 32 } 33 34 class Program 35 { 36 // A,B两个人打牌 37 static void Main(string[] args) 38 { 39 AbstractCardPartner A = new ParterA(); 40 A.MoneyCount = 20; 41 AbstractCardPartner B = new ParterB(); 42 B.MoneyCount = 20; 43 44 // A 赢了则B的钱就减少 45 A.ChangeCount(5, B); 46 Console.WriteLine("A 现在的钱是:{0}", A.MoneyCount);// 应该是25 47 Console.WriteLine("B 现在的钱是:{0}", B.MoneyCount); // 应该是15 48 49 // B赢了A的钱也减少 50 B.ChangeCount(10, A); 51 Console.WriteLine("A 现在的钱是:{0}", A.MoneyCount); // 应该是15 52 Console.WriteLine("B 现在的钱是:{0}", B.MoneyCount); // 应该是25 53 Console.Read(); 54 } 55 } ``` 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: ``` 1 namespace MediatorPattern 2 { 3 // 抽象牌友类 4 public abstract class AbstractCardPartner 5 { 6 public int MoneyCount { get; set; } 7 8 public AbstractCardPartner() 9 { 10 MoneyCount = 0; 11 } 12 13 public abstract void ChangeCount(int Count, AbstractMediator mediator); 14 } 15 16 // 牌友A类 17 public class ParterA : AbstractCardPartner 18 { 19 // 依赖与抽象中介者对象 20 public override void ChangeCount(int Count, AbstractMediator mediator) 21 { 22 mediator.AWin(Count); 23 } 24 } 25 26 // 牌友B类 27 public class ParterB : AbstractCardPartner 28 { 29 // 依赖与抽象中介者对象 30 public override void ChangeCount(int Count, AbstractMediator mediator) 31 { 32 mediator.BWin(Count); 33 } 34 } 35 36 // 抽象中介者类 37 public abstract class AbstractMediator 38 { 39 protected AbstractCardPartner A; 40 protected AbstractCardPartner B; 41 public AbstractMediator(AbstractCardPartner a, AbstractCardPartner b) 42 { 43 A = a; 44 B = b; 45 } 46 47 public abstract void AWin(int count); 48 public abstract void BWin(int count); 49 } 50 51 // 具体中介者类 52 public class MediatorPater : AbstractMediator 53 { 54 public MediatorPater(AbstractCardPartner a, AbstractCardPartner b) 55 : base(a, b) 56 { 57 } 58 59 public override void AWin(int count) 60 { 61 A.MoneyCount += count; 62 B.MoneyCount -= count; 63 } 64 65 public override void BWin(int count) 66 { 67 B.MoneyCount += count; 68 A.MoneyCount -= count; 69 } 70 } 71 72 class Program 73 { 74 static void Main(string[] args) 75 { 76 AbstractCardPartner A = new ParterA(); 77 AbstractCardPartner B = new ParterB(); 78 // 初始钱 79 A.MoneyCount = 20; 80 B.MoneyCount = 20; 81 82 AbstractMediator mediator = new MediatorPater(A, B); 83 84 // A赢了 85 A.ChangeCount(5, mediator); 86 Console.WriteLine("A 现在的钱是:{0}", A.MoneyCount);// 应该是25 87 Console.WriteLine("B 现在的钱是:{0}", B.MoneyCount); // 应该是15 88 89 // B 赢了 90 B.ChangeCount(10, mediator); 91 Console.WriteLine("A 现在的钱是:{0}", A.MoneyCount);// 应该是15 92 Console.WriteLine("B 现在的钱是:{0}", B.MoneyCount); // 应该是25 93 Console.Read(); 94 } 95 } 96 } ``` 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,具体的运行结果和前面实现结果一样,运行结果如下图所示: ![](https://box.kancloud.cn/2016-01-23_56a2eb3e08662.png) 在上面的实现代码中,抽象中介者类保存了两个抽象牌友类,如果新添加一个牌友类似时,此时就不得不去更改这个抽象中介者类。可以结合观察者模式来解决这个问题,即抽象中介者对象保存抽象牌友的类别,然后添加Register和UnRegister方法来对该列表进行管理,然后在具体中介者类中修改AWin和BWin方法,遍历列表,改变自己和其他牌友的钱数。这样的设计还是存在一个问题——即增加一个新牌友时,此时虽然解决了抽象中介者类不需要修改的问题,但此时还是不得不去修改具体中介者类,即添加CWin方法,我们可以采用状态模式来解决这个问题,关于状态模式的介绍将会在下一专题进行分享。 ## 三、中介者模式的适用场景 一般在以下情况下可以考虑使用中介者模式: * 一组定义良好的对象,现在要进行复杂的相互通信。 * 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。 ## 四、中介者模式的优缺点 **中介者模式具有以下几点优点:** * 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。 **然而,中介者模式也存在对应的缺点:** * 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。