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中介者模式是一种行为型设计模式。它通过一个中介者对象将多个对象之间的交互关系进行封装#xff0c;使得对象之间的交互需要通过中介者对象来完成。该设计模式的结构很容易理解#xff0c;以中介者为中心。
中介者模式的设计思想侧重于在…一中介者模式的定义
中介者模式是一种行为型设计模式。它通过一个中介者对象将多个对象之间的交互关系进行封装使得对象之间的交互需要通过中介者对象来完成。该设计模式的结构很容易理解以中介者为中心。
中介者模式的设计思想侧重于在对象之间增加一个用来调度的中介。
有了中介者模式各个对象可以专注于各自的业务处理逻辑而不需要关心通信的具体实现细节。 中介者模式在现实生活中的抽象实例
航空管制系统航空管制系统作为中介者协调飞机、航空公司和机场的通信和协作。
交易系统在金融领域交易系统将银行、金融机构、客户等各个参与者进行协调确保资金的安全快速转移。
买房中介买房中介充当着买卖双方之间的桥梁和调解者的角色确保双方利益的平衡和交易的顺利进行。 二中介者模式的结构
中介者模式主要包含以下组件
1.抽象中介者(Mediator)定义了对象之间相互通信的规则定义了管理对象和消息通信的统一接口。
2.抽象同事对象(Colleague)是参与通信的各个对象内部包含对中介者对象的引用。负责将消息发送给中介者以及接收并处理中介者发来的消息。
3.具体中介者(Concrete Mediator)包含对抽象中介者的具体实现负责协调各个对象之间的通信协调的方式以转发消息为主。
4.具体同事对象(Concrete Colleague)包含对抽象同事对象的具体实现。它们之间通过调用中介者的接口进行通信并接收和处理中介者转发给它们的消息。 组件之间的工作步骤如下
1.初始化中介者对象。
2.各个同事对象与中介者关联将中介者对象传递给各个同事对象。
3.同事对象与中介者通信同事对象调用中介者对象提供的通信接口由中介者负责将信息转发给目标同事对象。 对应UML类图 三中介者模式代码样例
#include iostream
#include string
#include vectorclass Colleague;class Mediator{
public:virtual void sendMessage(const std::string msg, Colleague* colleague) 0;virtual void addColleague(Colleague* colleague) 0;
};class Colleague{
public:Colleague(Mediator* mediator) : mediator_(mediator) {}virtual void sendMessage(const std::string message) 0;virtual void receiveMessage(const std::string message) 0;
protected:Mediator* mediator_;
};class ConcreteMediator : public Mediator{
public:void sendMessage(const std::string msg, Colleague* colleague) override{for (auto col : colleagues_) {if (col ! colleague) {col-receiveMessage(msg);}}}void addColleague(Colleague* colleague) override {colleagues_.push_back(colleague);}
private:std::vectorColleague* colleagues_;
};class ConcreteColleague : public Colleague{
public:ConcreteColleague(Mediator* mediator) : Colleague(mediator) {}void sendMessage(const std::string message) override {mediator_-sendMessage(message, this);}void receiveMessage(const std::string message) override {std::cout Received message: message std::endl;}
};int main() {Mediator* mediator new ConcreteMediator();Colleague* colleague1 new ConcreteColleague(mediator);Colleague* colleague2 new ConcreteColleague(mediator);mediator-addColleague(colleague1);mediator-addColleague(colleague2);colleague1-sendMessage(Hello from colleague1);colleague2-sendMessage(Hello from colleague2);delete colleague1;delete colleague2;delete mediator;return 0;
}
运行结果
Received message: Hello from colleague1
Received message: Hello from colleague2 四中介者模式的应用场景
事件驱动架构应用程序中按钮点击等事件不需要直接关联所有处理响应的逻辑而是通过一个“事件总线”或“消息中间件”来分发消息。
GUI用户界面在UI组件间传递事件或更新状态时可以使用中介者模式避免硬编码依赖。
分布式系统分布式应用中设定一个集中式的服务器作为中介协调客户端之间的交互。
消息队列在异步通信场景发送者和接收者通过一个消息中间件来传递信息方便解耦和事务管理。 五中介者模式的优缺点
中介者模式的优点
降低了对象之间的耦合易于维护。
可以实现对通信的集中控制。
方便随时修改和消息对应的事件处理。
在不改变原有对象的基础上可以灵活添加新的消息类型。 中介者模式的缺点
容易导致对系统的过度设计。
当对象很多时中介者会变得复杂和难以管理。
通信期间需要额外的调度性能开销大。 六代码实战
Demo1基于中介者模式实现的消息群发功能
#include iostream
#include string
#include vectorclass User;class Mediator {
public:virtual void sendMessage(const std::string message, User* user) 0;virtual void addUser(User* user) 0;
};class User {
public:User(const std::string name, Mediator* mediator){this-name name;this-mediator mediator;}const std::string getName() const {return name;}void sendMessage(const std::string message) {mediator-sendMessage(message, this);}virtual void receiveMsg(const std::string message) 0;
private:std::string name;Mediator* mediator;
};class ChatRoom : public Mediator {
public:void addUser(User* user) {users.push_back(user);}void sendMessage(const std::string message, User* sender) override {for (User* user : users) {if (user ! sender) {user-receiveMsg(message);}}}
private:std::vectorUser* users;
};class ChatUser : public User {
public:ChatUser(const std::string name, Mediator* mediator) : User(name, mediator) {}void receiveMsg(const std::string msg) override {std::cout getName() received a message: msg std::endl;}
};int main() {Mediator* chatRoom new ChatRoom();User* user1 new ChatUser(User1, chatRoom);User* user2 new ChatUser(User2, chatRoom);User* user3 new ChatUser(User3, chatRoom);chatRoom-addUser(user1);chatRoom-addUser(user2);chatRoom-addUser(user3);user1-sendMessage(Hello, everyone!);delete user1;delete user2;delete user3;delete chatRoom;return 0;
}
运行结果
User2 received a message: Hello, everyone!
User3 received a message: Hello, everyone!
Demo2模拟的聊天室 #include iostream
#include string
#include vectorusing namespace std;struct ChatRoom {virtual void broadcast(string from, string msg) 0;virtual void message(string from, string to, string msg) 0;
};struct Person {string m_name;ChatRoom* m_room{ nullptr };vectorstring m_chat_log;Person(string n) : m_name(n) {}void say(string msg) const {m_room-broadcast(m_name, msg);}void pm(string to, string msg) const {m_room-message(m_name, to, msg);}void receive(string from, string msg) {string s{ from : \ msg \ };cout [ m_name s chat session] s \n;m_chat_log.emplace_back(s);}
};struct GoogleChat: ChatRoom
{vectorPerson* m_people;void broadcast(string from, string msg) {for (auto p : m_people)if (p-m_name ! from)p-receive(from, msg);}void join(Person* p) {string join_msg p-m_name joins the chat;broadcast(room, join_msg);p-m_room this;m_people.push_back(p);}void message(string from, string to, string msg) {auto target find_if(begin(m_people), end(m_people),[](const Person* p) {return p-m_name to;});if (target ! end(m_people)) (*target)-receive(from, msg);}
};int main() {GoogleChat room;Person john{ John };Person jane{ Jane };room.join(john);room.join(jane);john.say(hi room);jane.say(oh, hey john);Person simon{ Simon };room.join(simon);simon.say(hi everyone!);jane.pm(Simon, glad you found us, simon!);return EXIT_SUCCESS;
}
运行结果
[Johns chat session]room: Jane joins the chat
[Janes chat session]John: hi room
[Johns chat session]Jane: oh, hey john
[Johns chat session]room: Simon joins the chat
[Janes chat session]room: Simon joins the chat
[Johns chat session]Simon: hi everyone!
[Janes chat session]Simon: hi everyone!
[Simons chat session]Jane: glad you found us, simon!
七参考阅读
https://www.geeksforgeeks.org/mediator-design-pattern/
https://www.patterns.dev/vanilla/mediator-pattern/
https://vishalchovatiya.com/posts/mediator-design-pattern-in-modern-cpp/
https://softwarepatterns.com/cpp/mediator-software-pattern-cpp-example
