1. 中介者模式介紹

   • 定義：中介者模式是一種行為設(shè)計模式，它通過引入一個中介者對象來封裝一系列對象之間的交互。中介者使得各個對象之間不需要顯式地相互引用，從而降低了它們之間的耦合度，并且可以更方便地對它們的交互進行管理和協(xié)調(diào)。
   • 工作原理：系統(tǒng)中的多個對象（同事對象）之間存在復(fù)雜的相互引用和交互關(guān)系，這些關(guān)系使得系統(tǒng)變得復(fù)雜且難以維護。中介者模式將這些交互邏輯集中到一個中介者對象中，同事對象只需要和中介者對象進行通信，而不用直接與其他同事對象交互。當(dāng)一個同事對象的狀態(tài)發(fā)生變化或者需要執(zhí)行某些操作時，它通過中介者對象來通知其他相關(guān)的同事對象。
   • 類比：可以將中介者模式類比為機場的塔臺（中介者）和飛機（同事對象）之間的關(guān)系。飛機之間不需要直接通信來協(xié)調(diào)起降等操作，而是通過塔臺來傳遞信息和指令。塔臺知道每架飛機的狀態(tài)和需求，并且根據(jù)這些信息來協(xié)調(diào)飛機的行動，確保飛行安全和秩序。

2. 角色構(gòu)成及職責(zé)

   • 中介者（Mediator）接口或抽象類：定義了同事對象與中介者進行通信的接口方法。通常包括用于通知中介者對象狀態(tài)變化的方法，以及中介者用來通知同事對象執(zhí)行操作的方法。
   • 具體中介者（Concrete Mediator）類：實現(xiàn)了中介者接口，它包含了對各個同事對象的引用，并且實現(xiàn)了協(xié)調(diào)同事對象之間交互的具體邏輯。例如，在一個聊天軟件的中介者實現(xiàn)中，具體中介者需要知道每個聊天用戶（同事對象）的信息，并且根據(jù)用戶發(fā)送的消息來轉(zhuǎn)發(fā)給其他相關(guān)用戶。
   • 同事（Colleague）接口或抽象類：定義了同事對象的基本接口，包括與中介者通信的方法。同事對象通過這些方法來向中介者發(fā)送自己的狀態(tài)變化信息或者接收中介者傳來的通知。
   • 具體同事（Concrete Colleague）類：實現(xiàn)了同事接口，每個具體同事對象代表系統(tǒng)中的一個實體，它們有自己的狀態(tài)和行為。當(dāng)自己的狀態(tài)發(fā)生變化時，通過中介者接口方法通知中介者；同時，也會接收中介者傳來的通知并執(zhí)行相應(yīng)的操作。
     

3. 優(yōu)點

   • 降低耦合度：同事對象之間的直接依賴關(guān)系被轉(zhuǎn)移到中介者對象上，使得同事對象之間的耦合度大大降低。這樣，當(dāng)一個同事對象發(fā)生變化時，對其他同事對象的影響主要通過中介者來控制，減少了系統(tǒng)中復(fù)雜的連鎖反應(yīng)。
   • 易于維護和擴展：由于交互邏輯集中在中介者對象中，所以當(dāng)需要修改或擴展系統(tǒng)的交互方式時，只需要修改中介者對象的代碼，而不需要在多個同事對象中進行分散的修改。同時，添加新的同事對象也相對簡單，只需要在中介者對象中添加對新同事對象的引用和相應(yīng)的交互邏輯即可。
   • 提高代碼的復(fù)用性：中介者對象的交互邏輯可以在不同的系統(tǒng)中復(fù)用。例如，一個通用的消息轉(zhuǎn)發(fā)中介者可以應(yīng)用于多種不同的消息傳遞場景，只要同事對象遵循相同的接口與中介者進行通信。

4. 缺點

   • 中介者可能變得復(fù)雜：如果系統(tǒng)中的同事對象較多，交互邏輯復(fù)雜，那么中介者對象可能會變得非常龐大和復(fù)雜，包含大量的協(xié)調(diào)代碼，導(dǎo)致中介者本身的維護難度增加。
   • 系統(tǒng)的分布式處理能力受限：中介者模式將交互集中在一個中介者對象上，對于一些需要分布式處理或者高度并行處理的系統(tǒng)，可能不太適合，因為所有的交互都需要經(jīng)過中介者，可能會成為性能瓶頸。

5. 應(yīng)用場景

   • 圖形用戶界面（GUI）開發(fā)：在GUI系統(tǒng)中，多個控件（如按鈕、文本框、下拉菜單等）之間可能存在復(fù)雜的交互關(guān)系。例如，當(dāng)用戶在一個文本框中輸入內(nèi)容后，可能需要更新其他相關(guān)控件的顯示狀態(tài)。通過中介者模式，可以將這些控件之間的交互邏輯封裝在一個中介者對象中，使得控件之間的耦合度降低，便于維護和擴展。
   • 游戲開發(fā)：在游戲中，不同的游戲角色、道具、場景元素之間可能需要進行各種交互。例如，當(dāng)一個角色撿起一個道具時，可能會觸發(fā)其他角色的反應(yīng)或者場景的變化。使用中介者模式可以有效地管理這些交互，使游戲的邏輯更加清晰。
   • 分布式系統(tǒng)中的消息傳遞：在分布式系統(tǒng)中，多個節(jié)點之間需要傳遞消息和協(xié)調(diào)工作。雖然中介者模式在分布式處理方面有一定的局限性，但在一些相對簡單的分布式消息傳遞場景中，通過一個中介者節(jié)點來轉(zhuǎn)發(fā)和協(xié)調(diào)消息，可以降低節(jié)點之間的直接通信復(fù)雜度。

6. C++代碼示例

   • 中介者接口

     • class Mediator {
       public:virtual void notify(const std::string& sender, const std::string& event) = 0;
       };
       

   • 同事接口

     • class Colleague {
       protected:Mediator* mediator;
       public:Colleague(Mediator* m) : mediator(m) {}virtual void send(const std::string& event) = 0;virtual void receive(const std::string& sender, const std::string& event) = 0;
       };
       

   • 具體同事類A

     • class ConcreteColleagueA : public Colleague {
       public:ConcreteColleagueA(Mediator* m) : Colleague(m) {}void send(const std::string& event) override {mediator->notify("ConcreteColleagueA", event);}void receive(const std::string& sender, const std::string& event) override {if (sender == "ConcreteColleagueB") {std::cout << "ConcreteColleagueA received event '" << event << "' from ConcreteColleagueB" << std::endl;}}
       };
       

   • 具體同事類B

     • class ConcreteColleagueB : public Colleague {
       public:ConcreteColleagueB(Mediator* m) : Colleague(m) {}void send(const std::string& event) override {mediator->notify("ConcreteColleagueB", event);}void receive(const std::string& sender, const std::string& event) override {if (sender == "ConcreteColleagueA") {std::cout << "ConcreteColleagueB received event '" << event << "' from ConcreteColleagueA" << std::endl;}}
       };
       

   • 具體中介者類

     • class ConcreteMediator : public Mediator {
       private:ConcreteColleagueA* colleagueA;ConcreteColleagueB* colleagueB;
       public:void setColleagueA(ConcreteColleagueA* a) { colleagueA = a; }void setColleagueB(ConcreteColleagueB* b) { colleagueB = b; }void notify(const std::string& sender, const std::string& event) override {if (sender == "ConcreteColleagueA") {colleagueB->receive(sender, event);} else if (sender == "ConcreteColleagueB") {colleagueA->receive(sender, event);}}
       };
       

   • 使用示例

     • int main() {ConcreteMediator mediator;ConcreteColleagueA colleagueA(&mediator);ConcreteColleagueB colleagueB(&mediator);mediator.setColleagueA(&colleagueA);mediator.setColleagueB(&colleagueB);colleagueA.send("Hello from A");colleagueB.send("Hi from B");return 0;
       }
       

   • 在這個代碼示例中，Mediator 是中介者接口，定義了 notify 方法用于接收同事對象的通知。Colleague 是同事接口，包含了發(fā)送消息和接收消息的方法。ConcreteColleagueA 和 ConcreteColleagueB 是具體同事類，它們通過中介者來發(fā)送和接收消息。ConcreteMediator 是具體中介者類，它包含了對兩個具體同事對象的引用，并在 notify 方法中實現(xiàn)了根據(jù)發(fā)送者來通知相應(yīng)同事對象接收消息的邏輯。在 main 函數(shù)中，創(chuàng)建了中介者、同事對象，并將同事對象與中介者關(guān)聯(lián)起來，然后通過同事對象發(fā)送消息來演示中介者模式的消息傳遞過程。

C++代碼示例2

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Country;
//抽象類  聯(lián)合國
class UN
{
public:virtual void delcare(string message , Country *m_country){}virtual void initcountry(Country*s1,Country*s2){};
};
//國家
class Country
{
protected:UN *m_un;
public:Country(UN* name):m_un(name){}virtual void delcare(string m_message){}};
//美國
class USA:public Country
{
public:USA(UN* name):Country(name){}void delcare(string message){cout<<"美國: "<<message<<endl;}
};
//伊拉克
class Iraq:public Country
{
public:Iraq(UN* name):Country(name){}void delcare(string message){cout<<"伊拉克："<<message<<endl;}
};//安理會
class Security:public UN
{
private:Country *m_usa;Country *m_iraq;public:void initcountry(Country*s1 , Country*s2){m_usa = s1;m_iraq = s2;}void delcare(string message , Country *m_country){if(m_country==m_usa){m_usa->delcare(message);}else{m_iraq->delcare(message);}}
};int main()
{UN *m_sec = new Security();//創(chuàng)建安理會Country*country_usa = new USA(m_sec);//創(chuàng)建美國Country*country_iraq = new Iraq(m_sec);//創(chuàng)建伊拉克，美國和伊拉克有共同的中介者：安理會，m_secm_sec->initcountry(country_usa,country_iraq);m_sec->delcare("我要干死你" , country_usa);m_sec->delcare("來呀，cnm，互相傷害呀" , country_iraq);cout<<endl<<endl;return 0;
}