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设计模式---中介者模式

news 来源：原创 2024/9/20 5:43:11

设计模式---中介者模式

定义与设计思路
中介者模式的引入：机场控制塔
中介者模式的设计框架

定义与设计思路

定义：用一个中介对象来封装一系列对象交互。中介者使各对象不需要相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。中介者模式又称为调停者模式，属于行为型模式。
设计思路：用一个中介对象来封装一系列的对象交互操作，中介者模式使得对象之间不需要显示的相互引用，从而使得系统或模块内部相互解耦，而且可以独立的改变它们至今的交互

中介者模式的引入：机场控制塔

想象一个繁忙的机场，有许多飞机在同一时间内起飞和降落。如果每架飞机都直接与其他飞机通信，协商谁该先起飞、谁该先降落，整个机场的调度将变得非常复杂。每架飞机都要知道其他所有飞机的状态、飞行路线、优先级等，导致信息的传递和处理变得混乱而低效。

问题：飞机之间的复杂通信
直接通信导致混乱：每架飞机要知道并与其他所有飞机通信，管理起飞、降落的顺序会变得非常困难且危险。

维护成本高：增加或移除一架飞机，所有飞机的通信方式都需要更新，增加了维护的难度。
耦合度过高：每架飞机相互依赖，任何一个飞机的变动可能会影响整个系统的稳定性。

中介模式解决问题：引入机场控制塔
为了简化调度过程，机场引入了控制塔作为中介者。控制塔的职责是协调所有飞机的起飞和降落，保证每架飞机都能安全有- 序地运行。这样，每架飞机只需要与控制塔通信，而不需要关心其他飞机的具体状态。

控制塔（中介者）：控制飞机的起飞和降落顺序，管理它们的路线和时间安排。
飞机（同事类）：负责向控制塔报告自己的状态（如准备起飞、准备降落等），并接收控制塔的指令（如可以起飞或等待）。

中介模式的作用：
去耦合：飞机之间不再直接通信，只需要和控制塔交互，这大大简化了飞机之间的相互依赖。
集中控制：所有的调度逻辑都集中在控制塔中，便于统一管理，维护起来更加简单。
易于扩展：新的飞机可以轻松加入机场系统，只需要和控制塔通信，而不需要重新调整其他飞机的通信逻辑。

中介者模式的设计框架

需要一个中介者类和同事类，目的是通过中介者类对象对象完成同事类实例之间的信息交互。其中，中介者类中需要有一个储存注册进来的同事对象的列表、发送消息的接口(协助同事实例完成消息的转发)、注册函数(完成同事实例的注册)。所有的同事类实例包含一个发布消息接口、接收消息的接口(接收中介转发的消息)，另外包含一个中介实例成员变量(用于完成消息的转发的接口对象)。

中介模式的关键要素：

中介者（Mediator）：中介者负责定义对象之间的通信接口，具体的通信逻辑则由具体的中介者实现。
具体中介者（Concrete Mediator）：这是中介者的具体实现，它维护所有参与者对象，并处理这些对象之间的通信。
同事类（Colleague）：这些是参与通信的对象，它们通过中介者进行相互通信，而不是直接引用其他同事对象。

#include <bits/stdc++.h>//
//中介者模式
//关键代码：对象 Colleague 之间的通信封装到一个类中单独处理
//class Mediator;//抽象人(同事类)
class Person
{
protected:std::shared_ptr<Mediator> m_mediator; //中介类实例
public:Person(const std::shared_ptr<Mediator> pMediator) : m_mediator(pMediator) {}//虚析构函数virtual ~Person() = default;//向中介发送信息virtual void SendMessage(const std::string &message) = 0;//从中介获取信息//message 中介向该对象发送的信息/从中介获取的信息virtual void GetMessage(const std::string &message) = 0;
};//抽象中介机构
class Mediator
{
public:virtual ~Mediator() = default;//由于后面this指针的原因,此处未采用智能指针virtual void Send(std::string message, const Person *from_person) const = 0;virtual void Register(std::shared_ptr<Person> pPerson) = 0;
};//租房者A
class RenterA : public Person
{
public:RenterA(const std::shared_ptr<Mediator> mediator) : Person(mediator) {}void SendMessage(const std::string &message) override{m_mediator->Send(message, this);}void GetMessage(const std::string &message) override{std::cout << "租房者A收到信息" << message << std::endl;;}
};//租房者B
class RenterB : public Person
{
public:RenterB(const std::shared_ptr<Mediator> mediator) : Person(mediator) {}void SendMessage(const std::string &message) override{m_mediator->Send(message, this);}void GetMessage(const std::string &message) override{std::cout << "租房者B收到信息" << message << std::endl;;}
};//房东
class Landlord : public Person
{
public:Landlord(const std::shared_ptr<Mediator> mediator) : Person(mediator) {}void SendMessage(const std::string &message) override{m_mediator->Send(message, this);}void GetMessage(const std::string &message) override{std::cout << "房东收到信息：" << message << std::endl;;}
};//房屋中介
class HouseMediator : public Mediator
{
private://也可以采用多个list,将多个房东放入一个list,将多个求租者放入一个liststd::vector<std::shared_ptr<Person>> m_pPersonList;
public:void Register(const std::shared_ptr<Person> pPerson) override{//没有添加该同事，则添加进去auto iter = m_pPersonList.begin();for (; iter != m_pPersonList.end(); ++iter){if (*iter == pPerson)break;}if (iter == m_pPersonList.end())m_pPersonList.emplace_back(pPerson);}void Send(std::string message, const Person *from_person) const override{//接收消息的对象为该对象的对应对象for (const auto item:m_pPersonList){//此处采用typeid,而非直接判断指针是否相等为同一个对象.if (typeid(*item.get()) != typeid(*from_person)){item->GetMessage(message);}}}
};int main() {std::shared_ptr<Mediator> pHouseMediator = std::make_shared<HouseMediator>();std::shared_ptr<Person> pRenterA = std::make_shared<RenterA>(pHouseMediator);std::shared_ptr<Person> pRenterB = std::make_shared<RenterB>(pHouseMediator);std::shared_ptr<Person> pLandlord = std::make_shared<Landlord>(pHouseMediator);pHouseMediator->Register(pRenterA);pHouseMediator->Register(pRenterB);pHouseMediator->Register(pLandlord);pLandlord->SendMessage("出租房子：中山路100号，50平米，2000元一个月");//所有的求租者将会收到该消息std::cout << std::string(50, '-') << std::endl;pRenterA->SendMessage("我想在中山路附近租套房子，价格1500元一个月");//所有的房东将会收到该消息return 0;
}

输出

租房者A收到信息出租房子：中山路100号，50平米，2000元一个月
租房者B收到信息出租房子：中山路100号，50平米，2000元一个月
--------------------------------------------------
租房者B收到信息我想在中山路附近租套房子，价格1500元一个月
房东收到信息：我想在中山路附近租套房子，价格1500元一个月