C#設計模式之十七中介者模式（Mediator Pattern）【行為型】

一、引言

   今天我們開始講“行為型”設計模式的第五個模式，該模式是【中介者模式】，英文名稱是：Mediator Pattern。還是老套路，先從名字上來看看。“中介者模式”我第一次看到這個名稱，我的理解是，在兩個對象中間增加一個“中間對象”，“中間對象”協調兩個對象的關系，但是隨着理解的深入，“中間對象”處理關系的對象可能不只是兩個對象，可能是三個對象，或者更多對象。中介者模式在現實生活中的例子很多，比如：A對象和B對象做生意，如果A對象和B對象是一次性買賣，沒有討價還價的過程，A對象和B對象直接見面更好。但是A對象或者B對象的想法經常變，每次想法的改變都通知對方，就會使對方很反感，而且也不利於生意的順利進行。如果在A對象和B對象之間增加一個C對象，在最終確定之前不要告訴C對象，對方也就不知道（隔離了耦合，對方可以更具需求變化），等一方最終確定想法后，把最后決定告訴C對象，C對象再轉告對方，這樣就簡化了A對象和B對象的交易過程，而且雙方都很滿意。在軟件構建過程中，因為有了變化，才有增加中介者的需要，如果沒有變化，可以一次搞定，直接硬編碼也沒關系，所以說“變化”是模式的前提，無論是什么模式，就因為有變化，我們需要抵御變化，才要使用相應的模式來解決問題。

二、中介者模式的詳細介紹

2.1、動機（Motivate）

   在軟件構建過程中，經常會出現多個對象互相關聯交互的情況，對象之間常常會維持一種復雜的引用關系，如果遇到一些需求的更改，這種直接的引用關系將面臨不斷地變化。

　 在這種情況下，我們可使用一個“中介對象”來管理對象間的關聯關系，避免相互交互的對象之間的緊耦合引用關系，從而更好地抵御變化。

2.2、意圖（Intent）

   定義了一個中介對象來封裝一系列對象之間的交互關系。中介者使各個對象之間不需要顯式地相互引用，從而使耦合性降低，而且可以獨立地改變它們之間的交互行為。　　　　　　                                ——《設計模式》GoF

2.3、結構圖（Structure）

     

2.4、模式的組成
    
    可以看出，在中介者模式的結構圖有以下角色：

    （1）、抽象中介者角色（Mediator）：在里面定義各個同事之間交互需要的方法，可以是公共的通信方法，也可以是小范圍的交互方法。

    （2）、具體中介者角色（ConcreteMediator）：它需要了解並維護各個同事對象，並負責具體的協調各同事對象的交互關系。

    （3）、抽象同事類（Colleague）：通常為抽象類，主要約束同事對象的類型，並實現一些具體同事類之間的公共功能，比如，每個具體同事類都應該知道中介者對象，也就是具體同事類都會持有中介者對象，都可以到這個類里面。

    （4）、具體同事類（ConcreteColleague）：實現自己的業務，需要與其他同事通信時候，就與持有的中介者通信，中介者會負責與其他同事類交互。


2.5、中介者模式的代碼實現

    中介者模式在現實生活中也有類似的例子，不論是QQ群或者是微信群，或者手提電話，它們都是充當一個中間平台，QQ用戶可以登錄這個中間平台與其他QQ用戶進行交流，如果沒有這些中間平台，我們如果想與朋友進行聊天的話，可能就需要當面才可以了。比如：在公司管理過程中，就會涉及到各個部門之間的協調和合作，如何各個部門直接來溝通，看着好像直接高效，其實不然。各個部門之間為了完成一個工作，溝通協調就需要一個人來做這個工作，誰呢？總經理，我們這里就把總經理定義為成總的管理者，各個部門需要向他匯報和發起工作請求。我們看代碼吧，實現代碼如下：

namespace 中介者模式的實現
{
    //抽象中介者角色
    public interface Mediator
    {
        void Command(Department department);
    }

    //總經理--相當於具體中介者角色
    public sealed class President : Mediator
    {
        //總經理有各個部門的管理權限
        private Financial _financial;
        private Market _market;
        private Development _development;

        public void SetFinancial(Financial financial)
        {
            this._financial = financial;
        }
        public void SetDevelopment(Development development)
        {
            this._development = development;
        }
        public void SetMarket(Market market)
        {
            this._market = market;
        }

        public void Command(Department department)
        {
            if (department.GetType() == typeof(Market))
            {
                _financial.Process();
            }
        }
    }

    //同事類的接口
    public abstract class Department
    {
        //持有中介者(總經理)的引用
        private Mediator mediator;

        protected Department(Mediator mediator)
        {
            this.mediator = mediator;
        }

        public Mediator GetMediator
        {
            get { return mediator; }
            private set { this.mediator = value; }
        }

        //做本部門的事情
        public abstract void Process();

        //向總經理發出申請
        public abstract void Apply();
    }

    //開發部門
    public sealed class Development : Department
    {
        public Development(Mediator m) : base(m) { }

        public override void Process()
        {
            Console.WriteLine("我們是開發部門，要進行項目開發，沒錢了，需要資金支持！");
        }

        public override void Apply()
        {
            Console.WriteLine("專心科研，開發項目！");
        }
    }

    //財務部門
    public sealed class Financial : Department
    {
        public Financial(Mediator m) : base(m) { }

        public override void Process()
        {
            Console.WriteLine("匯報工作！沒錢了，錢太多了！怎么花?");
        }

        public override void Apply()
        {
            Console.WriteLine("數錢！");
        }
    }

    //市場部門
    public sealed class Market : Department
    {
        public Market(Mediator mediator) : base(mediator) { }

        public override void Process()
        {
            Console.WriteLine("匯報工作！項目承接的進度，需要資金支持！");
            GetMediator.Command(this);
        }

        public override void Apply()
        {
            Console.WriteLine("跑去接項目！");
        }
    }


    class Program
    {
        static void Main(String[] args)
        {
            President mediator = new President();
            Market market = new Market(mediator);
            Development development = new Development(mediator);
            Financial financial = new Financial(mediator);

            mediator.SetFinancial(financial);
            mediator.SetDevelopment(development);
            mediator.SetMarket(market);

            market.Process();
            market.Apply();

            Console.Read();
        }
    }
}

三、中介者模式的實現要點：
    
    將多個對象間復雜的關聯關系解耦，Mediator模式將多個對象間的控制邏輯進行集中管理，變“多個對象互相關聯”為“多個對象和一個中介者關聯”，簡化了系統的維護，抵御了可能的變化。隨着控制邏輯的復雜化，Mediator具體對象的實現可能相當復雜。這時候可以對Mediator對象進行分解處理。

　　Facade模式是解耦系統外到系統內（單向）的對相關聯關系

　　Mediator模式是解耦系統內各個對象之間（雙向）的關聯關系

    3.1】、中介者模式的優點

          （1）、松散耦合

                   中介者模式通過把多個同事對象之間的交互封裝到中介對象里面，從而使得對象之間松散耦合，基本上可以做到互不依賴。這樣一來，同時對象就可以獨立的變化和復用，不再“牽一發動全身”

          （2）、集中控制交互

                   多個同事對象的交互，被封裝在中介者對象里面集中管理，使得這些交互行為發生變化的時候，只需要修改中介者就可以了。

          （3）、多對多變為一對多
 
                   沒有中介者模式的時候，同事對象之間的關系通常是多對多，引入中介者對象后，中介者和同事對象的關系通常變為雙向的一對多，這會讓對象的關系更容易理解和實現。

     3.2】、中介者模式的缺點

          （1）、過多集中化

                 如果同事對象之間的交互非常多，而且比較復雜，當這些復雜性全都集中到中介者的時候，會導致中介者對象變的十分復雜，而且難於維護和管理。

四、.NET 中介者模式的實現

     根據我個人的理解，微軟的ASP.NET MVC開發模式就是一個中介者模式的很好的實現，其中C就是Controller，也就是中文所說的控制器，控制器就是一個中介者，M和V和它打交道，具體的情況大家可以去查看相關資料，這方面的資料還是很多的。

五、總結

    這個模式終於寫完了，我們總結一下，為什么要使用中介者模式呢？如果不使用中介者模式的話，各個同事對象將會相互進行引用，如果每個對象都與多個對象進行交互時，將會形成如下圖所示的網狀結構。

 

從上圖可以發現，如果不使用中介者模式的話，每個對象之間過度耦合，這樣的既不利於類的復用也不利於擴展。如果引入了中介者模式，那么對象之間的關系將變成星型結構，采用中介者模式之后會形成如下圖所示的結構：

 

從上圖可以發現，使用中介者模式之后，任何一個類的變化，只會影響中介者和類本身，不像之前的設計，任何一個類的變化都會引起其關聯所有類的變化。這樣的設計大大減少了系統的耦合度。