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C#設計模式學習筆記:(17)中介者模式

    本筆記摘抄自:https://www.cnblogs.com/PatrickLiu/p/7966240.html,記錄一下學習過程以備後續查用。

    一、引言

    今天我們要講行為型設計模式的第五個模式--中介者模式,先從名字上來看。中介者模式可以了解為在兩個或多個對象中間增加一個“中間對象”,由增加的“中間對象”協調它們之間的關系。中介者模式在現實生活中的例子很多,比如:A和B做生意,如果A和B是一次性買賣,沒有讨價還價的過程,但是A或者B的想法經常變,假如每次想法變的時候都通知對方,就會使對方很反感,不利于生意的順利進行。此時,如果在A和B之間增加一個C,在最終确定之前不要告訴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),等一方最終想法确定後再告訴C,然後由C轉告給對方。這樣就簡化了A和B之間的交易過程,雙方都很滿意。

    在軟體建構過程中,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,直接寫死也沒關系。是以說“變化”是模式的前提,無論是什麼模式,就因為有變化,而我們需要抵禦變化,才要使用相應的模式來解決問題。

    二、中介者模式介紹

    中介者模式:英文名稱--Mediator Pattern;分類--行為型。

    2.1、動機(Motivate)

    在軟體建構過程中,經常會出現多個對象互相關聯互動的情況,對象之間常常會維持一種複雜的引用關系,如果遇到一些需求的更改,這種直接的引用關系将面臨不斷地變化。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,避免互相互動的對象之間的緊耦合引用關系,進而更好地抵禦變化。

    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互動關系。中介者使各個對象之間不需要顯式地互相引用,進而使耦合性降低,而且可以獨立地改變它們之間的互動行為。——《設計模式》GoF

    2.3、結構圖(Structure)

C#設計模式學習筆記:(17)中介者模式

    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):在裡面定義各個同僚之間互動需要的方法,可以是公共的通信方法,也可以是小範圍的互動方法。

    2)具體中介者角色(ConcreteMediator):它需要了解并維護各個同僚對象,并負責具體地協調各同僚對象的互動關系。

    3)抽象同僚類(Colleague):通常為抽象類,主要限制同僚對象的類型,并實作一些具體同僚類之間的公共功能。比如,每個具體同僚類都應該知道中介者對象,也就是具體同僚類都會持有中介者對象,都可以到這個類裡面。

    4)具體同僚類(ConcreteColleague):實作自己的業務,需要與其他同僚通信時候,就與持有的中介者通信,中介者會負責與其他同僚類互動。

    2.5、中介者模式的具體實作

    中介者模式在現實生活中也有類似的例子,無論是QQ群、微信群或者手提電話,它們都充當一個中間平台。QQ使用者可以登入這個中間平台與其他QQ使用者進行交流,如果沒有這些中間平台,或許我們要想和朋友聊天的話,隻能是當面了。再比如:在公司管理過程中,會涉及到各個部門之間的協調與合作。假如各個部門直接溝通,看似高效,其實不然,因為大家可能會互相“踢皮球”。此時溝通協調的時候,就需要一個中間人,誰呢?總經理。在這裡我們把總經理定義為總的管理者,各個部門需要向他彙報和發起工作請求,實作代碼如下:

C#設計模式學習筆記:(17)中介者模式
C#設計模式學習筆記:(17)中介者模式
class Program
    {
        /// <summary>
        /// 抽象中介者角色
        /// </summary>
        public interface IMediator
        {
            void Command(Department department);
        }

        /// <summary>
        /// 總經理--相當于具體中介者角色
        /// </summary>
        public sealed class President : IMediator
        {
            //總經理有各個部門的管理權限
            private Development _development;
            private Financial _financial;
            private Market _market;

            public void SetDevelopment(Development development)
            {
                _development = development;
            }

            public void SetFinancial(Financial financial)
            {
                _financial = financial;
            }
            
            public void SetMarket(Market market)
            {
                _market = market;
            }

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

        /// <summary>
        /// 同僚類的接口
        /// </summary>
        public abstract class Department
        {
            public IMediator GetMediator { get; private set; }

            protected Department(IMediator mediator)
            {
                GetMediator = mediator;
            }

            //申請資源
            public abstract void Process();

            //實際應用
            public abstract void Apply();
        }

        /// <summary>
        /// 開發部門
        /// </summary>
        public sealed class Development : Department
        {
            public Development(IMediator m) : base(m) { }

            public override void Process()
            {
                Console.WriteLine("開發項目,申請資金。");
            }

            public override void Apply()
            {
                Console.WriteLine("專心緻緻,開發樣品。");
            }
        }

        /// <summary>
        /// 市場部門
        /// </summary>
        public sealed class Market : Department
        {
            public Market(IMediator mediator) : base(mediator) { }

            public override void Process()
            {
                Console.WriteLine("開拓市場,申請資金。");
                GetMediator.Command(this);
            }

            public override void Apply()
            {
                Console.WriteLine("風吹日曬,開發客戶。");
            }
        }

        /// <summary>
        /// 财務部門
        /// </summary>
        public sealed class Financial : Department
        {
            public Financial(IMediator m) : base(m) { }

            public override void Process()
            {
                Console.WriteLine("核實申請,出納付款。");
            }

            public override void Apply()
            {
                Console.WriteLine("核對費用,會計做賬。");
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            #region 中介者模式
            President mediator = new President();
            Market market = new Market(mediator);
            Financial financial = new Financial(mediator);

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

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

            Console.Read();
            #endregion
        }
    }      

View Code

    運作結果如下:

C#設計模式學習筆記:(17)中介者模式

    三、中介者模式的實作要點

    将多個對象間複雜的關聯關系解耦,Mediator模式将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,抵禦了可能的變化。随着控制邏輯的複雜化,Mediator具體對象的實作可能相當複雜。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内(單向)的關聯關系

    Mediator模式是解耦系統内各個對象之間(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僚對象之間的互動封裝到中介對象裡面,進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複用,不再“牽一發動全身”。

    2)集中控制互動

    多個同僚對象的互動,被封裝在中介者對象裡面集中管理,使得這些互動行為發生變化的時候,隻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,同僚對象之間的關系通常是多對多,引入中介者對象後,中介者和同僚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了解和實作。

    3.2、中介者模式的缺點

    1)過多集中化

    如果同僚對象之間的互動非常多,而且比較複雜,當這些複雜性全都集中到中介者的時候,會導緻中介者對象變得十分複雜,而且難于維護和管理。

    四、.NET中介者模式的實作

    根據我個人的了解,ASP.NET MVC開發模式就是一個中介者模式的很好展現,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檢視相關資料。

    五、總結

    為什麼要使用中介者模式呢?如果不使用中介者模式的話,各個同僚對象将會互相進行引用,如果每個對象都與多個對象進行互動時,将會形成如下圖所示的網狀結構。

C#設計模式學習筆記:(17)中介者模式

    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,這樣既不利于類的複用也不利于擴充。如果引入了中介者模式,那麼對象之間的關系将變成星型結構,将會形成如下圖所示的結構:

C#設計模式學習筆記:(17)中介者模式

    從上圖可以發現,使用中介者模式之後,任何一個類的變化,隻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。