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中介者模式（Mediator Pattern）是一种行为型设计模式，其核心思想是将多个对象之间的交互集中到一个中介者对象中，从而减少对象之间的直接交互，降低耦合度。在实现复杂系统时，中介者模式有助于提高系统的可维护性和扩展性。

在本文中，我们将通过一个简单的示例来详细讲解如何在C#中实现中介者模式。

1. 中介者模式的概述

中介者模式的核心是引入一个中介者对象，来协调多个同事对象之间的交互。这样，所有对象的交互都不再是直接的，而是通过中介者来完成。这样可以减少对象之间的依赖关系，使得系统更易于维护和扩展。

中介者模式的主要角色

1. Mediator（中介者接口）：定义了中介者对象与同事对象的交互接口，声明了用于与同事对象通信的方法。

2. ConcreteMediator（具体中介者）：实现中介者接口，负责协调具体的同事对象之间的交互逻辑。

3. Colleague（同事对象接口）：每个同事对象都持有对中介者对象的引用，通过中介者与其他同事对象交互。

4. ConcreteColleague（具体同事类）：实现同事接口，执行具体的业务逻辑，并通过中介者与其他同事类交互。

中介者模式的优缺点

优点：

• 减少耦合：同事对象不再直接通信，而是通过中介者来协调，降低了各对象之间的依赖关系。

• 集中控制：所有交互逻辑集中在中介者中，便于修改和扩展。

• 灵活性高：修改交互逻辑时，只需调整中介者的实现，不需要改变同事类的实现。

缺点：

• 中介者复杂：随着系统中同事对象的增多，中介者的实现可能变得复杂，难以维护。

• 单一职责原则被违反：中介者承担了过多的协调责任，可能会违反单一职责原则，导致中介者的代码变得臃肿。

2. 中介者模式在C#中的实现

接下来，我们通过一个实际的代码示例来展示如何在C#中实现中介者模式。

步骤 1：定义中介者接口

首先，我们定义一个IMediator接口，它声明了一个Send方法，用于发送消息。该方法的参数包括消息内容和发送该消息的同事对象。

public interface IMediator
{void Send(string message, Colleague colleague);
}

步骤 2：实现具体的中介者类

接下来，我们实现一个具体的中介者类ConcreteMediator，它负责协调ColleagueA和ColleagueB之间的通信。具体的中介者类持有两个同事对象，并根据需要将消息从一个同事传递给另一个同事。

public class ConcreteMediator : IMediator
{private ColleagueA colleagueA;private ColleagueB colleagueB;public ConcreteMediator(ColleagueA colleagueA, ColleagueB colleagueB){this.colleagueA = colleagueA;this.colleagueA.SetMediator(this);this.colleagueB = colleagueB;this.colleagueB.SetMediator(this);}public void Send(string message, Colleague colleague){if (colleague == colleagueA){colleagueB.Notify(message); // 如果消息来自 ColleagueA，则通知 ColleagueB}else{colleagueA.Notify(message); // 如果消息来自 ColleagueB，则通知 ColleagueA}}
}

步骤 3：定义同事类的抽象

我们定义一个抽象的Colleague类，表示所有同事对象。每个同事对象都持有对中介者的引用，并通过中介者与其他同事对象交互。

public abstract class Colleague
{protected IMediator mediator;public void SetMediator(IMediator mediator){this.mediator = mediator;}public abstract void Notify(string message); // 接受来自其他同事的消息
}

步骤 4：实现具体的同事类

我们实现两个具体的同事类ColleagueA和ColleagueB，它们继承自Colleague并实现Notify方法。当同事对象接收到消息时，会通过Notify方法处理消息。

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

步骤 5：客户端代码

在客户端代码中，我们实例化同事对象和中介者对象，并模拟消息的传递。ColleagueA和ColleagueB之间的交互完全通过中介者ConcreteMediator来协调。

class Program
{static void Main(string[] args){// 创建同事对象ColleagueA colleagueA = new ColleagueA();ColleagueB colleagueB = new ColleagueB();// 创建中介者对象并传入同事对象ConcreteMediator mediator = new ConcreteMediator(colleagueA, colleagueB);// 同事A发送消息colleagueA.Notify("Hello from A");// 同事B发送消息colleagueB.Notify("Hello from B");}
}

运行结果

ColleagueB gets message: Hello from A
ColleagueA gets message: Hello from B

解释：

1. ConcreteMediator类：ConcreteMediator类负责协调ColleagueA和ColleagueB之间的通信。当其中一个同事发送消息时，ConcreteMediator会将消息转发给另一个同事。通过这种方式，同事对象之间不再直接依赖于彼此。

2. ColleagueA和ColleagueB类：这两个类实现了Colleague接口，并通过Notify方法接收消息。每个同事对象都通过中介者与其他对象进行通信。

3. 中介者模式的优点和应用场景

优点：

• 减少了对象间的依赖关系：同事对象不再直接依赖于其他对象，而是通过中介者进行通信，从而降低了系统的耦合度。

• 集中控制：所有的交互逻辑都由中介者控制，修改或扩展交互行为变得更加容易。

• 更好的维护性和扩展性：如果要添加新的同事对象，只需更新中介者即可，原有的同事对象不需要改动。

应用场景：

• GUI组件：在图形用户界面（GUI）中，按钮、文本框、标签等控件常常需要相互配合工作。通过中介者模式，可以将控件之间的交互集中在一个中介者中进行协调。

• 聊天系统：在一个聊天室中，用户之间的消息传递通常通过服务器进行调度，服务器充当中介者来协调各个用户之间的消息。

• 航空系统：航空公司、飞机和机场之间的协调也可以通过一个航空控制中心（中介者）来实现。

4. 总结

中介者模式是一种通过引入中介者来减少对象间直接通信的设计模式。它将多个同事对象的交互集中到一个中介者对象中，从而降低了系统的耦合度。在C#中实现中介者模式时，关键是设计一个清晰的中介者接口和具体的中介者类来管理同事对象的交互。中介者模式非常适用于需要减少对象之间紧密耦合的场景，但在同事对象较多时，中介者可能会变得过于复杂，因此需要合理使用。