23种设计模式之《中介者模式（Mediator）》在c#中的应用及理解

程序设计中的主要设计模式通常分为三大类，共23种：

1. 创建型模式（Creational Patterns）

• 单例模式（Singleton）：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。

• 工厂方法模式（Factory Method）：定义创建对象的接口，由子类决定实例化哪个类。

• 抽象工厂模式（Abstract Factory）：提供一个创建一系列相关或依赖对象的接口，而无需指定具体类。

• 建造者模式（Builder）：将一个复杂对象的构建与其表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示。

• 原型模式（Prototype）：通过复制现有对象来创建新对象。

2. 结构型模式（Structural Patterns）

• 适配器模式（Adapter）：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。

• 桥接模式（Bridge）：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。

• 组合模式（Composite）：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。

• 装饰器模式（Decorator）：动态地给对象添加职责，相比生成子类更为灵活。

• 外观模式（Facade）：为子系统中的一组接口提供一个统一的接口。

• 享元模式（Flyweight）：通过共享技术有效地支持大量细粒度对象。

• 代理模式（Proxy）：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

3. 行为型模式（Behavioral Patterns）

• 责任链模式（Chain of Responsibility）：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者与接收者耦合。

• 命令模式（Command）：将请求封装为对象，使你可以用不同的请求对客户进行参数化。

• 解释器模式（Interpreter）：给定一个语言，定义其文法的一种表示，并定义一个解释器。

• 迭代器模式（Iterator）：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露其内部表示。

• 中介者模式（Mediator）：定义一个中介对象来封装一系列对象之间的交互。

• 备忘录模式（Memento）：在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。

• 观察者模式（Observer）：定义对象间的一对多依赖关系，当一个对象改变状态时，所有依赖者都会收到通知并自动更新。

• 状态模式（State）：允许对象在其内部状态改变时改变其行为。

• 策略模式（Strategy）：定义一系列算法，将它们封装起来，并使它们可以互相替换。

• 模板方法模式（Template Method）：定义一个操作中的算法骨架，将一些步骤延迟到子类中。

• 访问者模式（Visitor）：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，使你可以在不改变各元素类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

4.中介者模式（Mediator Pattern）简介

中介者模式是一种行为设计模式，它通过引入一个中介者对象来封装一组对象之间的交互。中介者模式的主要目的是减少对象之间的直接依赖，使得对象之间的交互更加松散耦合。通过中介者，对象不再需要直接相互引用，而是通过中介者来进行通信。

核心思想：

• ​中介者：负责协调多个对象之间的交互，它知道所有相关对象的信息，并且可以控制它们的行为。
• ​同事对象：需要相互交互的对象，但它们不直接相互引用，而是通过中介者进行通信。

优点：

1. ​减少耦合：对象之间不再直接相互依赖，而是通过中介者进行通信，降低了系统的耦合度。
2. ​集中控制：中介者集中处理对象之间的交互逻辑，使得系统更容易维护和扩展。
3. ​简化对象设计：对象只需要与中介者交互，而不需要知道其他对象的存在。

缺点：

1. ​中介者可能变得复杂：如果中介者需要处理大量的交互逻辑，它可能会变得非常复杂，难以维护。
2. ​性能问题：所有交互都通过中介者进行，可能会引入性能瓶颈。

5.C# 中介者模式演示代码

下面是一个简单的C#示例，展示了如何使用中介者模式来协调多个对象之间的交互。

csharp

using System;
using System.Collections.Generic;

// 中介者接口
interface IMediator
{
    void Send(string message, Colleague colleague);
}

// 同事类抽象基类
abstract class Colleague
{
    protected IMediator mediator;

    public Colleague(IMediator mediator)
    {
        this.mediator = mediator;
    }

    public void Send(string message)
    {
        mediator.Send(message, this);
    }

    public abstract void Notify(string message);
}

// 具体同事类A
class ConcreteColleagueA : Colleague
{
    public ConcreteColleagueA(IMediator mediator) : base(mediator) { }

    public override void Notify(string message)
    {
        Console.WriteLine("Colleague A gets message: " + message);
    }
}

// 具体同事类B
class ConcreteColleagueB : Colleague
{
    public ConcreteColleagueB(IMediator mediator) : base(mediator) { }

    public override void Notify(string message)
    {
        Console.WriteLine("Colleague B gets message: " + message);
    }
}

// 具体中介者类
class ConcreteMediator : IMediator
{
    private ConcreteColleagueA colleagueA;
    private ConcreteColleagueB colleagueB;

    public ConcreteColleagueA ColleagueA
    {
        set { colleagueA = value; }
    }

    public ConcreteColleagueB ColleagueB
    {
        set { colleagueB = value; }
    }

    public void Send(string message, Colleague colleague)
    {
        if (colleague == colleagueA)
        {
            colleagueB.Notify(message);
        }
        else
        {
            colleagueA.Notify(message);
        }
    }
}

// 客户端代码
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 创建中介者
        ConcreteMediator mediator = new ConcreteMediator();

        // 创建同事对象，并设置其中介者
        ConcreteColleagueA colleagueA = new ConcreteColleagueA(mediator);
        ConcreteColleagueB colleagueB = new ConcreteColleagueB(mediator);

        // 在中介者中注册同事对象
        mediator.ColleagueA = colleagueA;
        mediator.ColleagueB = colleagueB;

        // 同事A发送消息
        colleagueA.Send("Hello from Colleague A");

        // 同事B发送消息
        colleagueB.Send("Hi from Colleague B");
    }
}

6.代码说明

1. ​IMediator 接口：定义了中介者的接口，其中包含一个 Send 方法，用于处理同事对象之间的消息传递。

2. ​Colleague 抽象类：所有同事类的基类，包含一个中介者的引用，并定义了 Send 和 Notify 方法。Send 方法用于向中介者发送消息，Notify 方法用于接收来自中介者的消息。

3. ​ConcreteColleagueA 和 ConcreteColleagueB：具体的同事类，分别实现了 Notify 方法，用于处理接收到的消息。

4. ​ConcreteMediator 类：具体的中介者类，实现了 IMediator 接口。它包含对同事对象的引用，并在 Send 方法中根据发送消息的同事对象来决定将消息传递给哪个同事对象。

5. ​客户端代码：在 Main 方法中，创建了中介者和同事对象，并通过中介者进行消息传递。

7.运行结果

运行上述代码后，输出如下：

Colleague B gets message: Hello from Colleague A
Colleague A gets message: Hi from Colleague B

8.总结

在这个示例中，中介者模式通过引入 ConcreteMediator 来协调 ConcreteColleagueA 和 ConcreteColleagueB 之间的交互。同事对象之间不再直接相互引用，而是通过中介者进行通信。这种方式使得系统更加灵活，易于扩展和维护。