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C++中介者模式如何简化对象交互集中式通信的设计优势

P粉602998670

发布： 2025-07-29 08:54:01

原创

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中介者模式通过引入一个中介者对象来封装一组对象之间的交互，从而降低耦合度，使得系统更易于维护和扩展。1. 核心思想是将对象间的直接依赖转化为通过中介者进行的间接依赖；2. 包含抽象中介者、具体中介者、抽象同事类和具体同事类四个关键组成部分；3. 同事对象之间不直接通信，而是通过中介者进行消息传递；4. 与观察者模式的区别在于其处理多对多关系而非一对多依赖；5. 适用于对象间存在复杂网状关系、需要集中控制交互行为、依赖其他对象状态以及需统一管理交互逻辑的场景；6. 优点包括降低耦合度、集中控制、提高可维护性及简化对象职责；7. 缺点可能包括中介者复杂度过高、性能瓶颈及过度设计风险。

C++中介者模式如何简化对象交互集中式通信的设计优势

C++中介者模式通过引入一个中介者对象，来封装一组对象之间的交互。这样，对象之间不再直接相互引用，而是通过中介者进行通信，从而降低耦合度，使得系统更易于维护和扩展。

解决方案

中介者模式的核心思想是将对象间的直接依赖转化为通过中介者进行的间接依赖。它包含以下几个关键组成部分：

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抽象中介者（Mediator）： 定义了中介者需要实现的方法，通常是对象间通信的接口。
具体中介者（ConcreteMediator）： 实现了中介者接口，负责协调各个同事对象之间的交互。它持有所有同事对象的引用。
抽象同事类（Colleague）： 定义了同事类的接口，每个同事对象都知道中介者对象，并与之通信。
具体同事类（ConcreteColleague）： 实现了同事类的接口，每个同事对象都只与中介者交互，而不知道其他同事对象。

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以下是一个简单的C++代码示例：

#include <iostream>
#include <vector>

class Colleague;

// 抽象中介者
class Mediator {
public:
    virtual void registerColleague(Colleague* colleague) = 0;
    virtual void sendMessage(Colleague* sender, std::string message) = 0;
};

// 抽象同事类
class Colleague {
protected:
    Mediator* mediator;
public:
    Colleague(Mediator* mediator) : mediator(mediator) {}
    virtual void sendMessage(std::string message) = 0;
    virtual void receiveMessage(std::string message) = 0;
};

// 具体同事类A
class ConcreteColleagueA : public Colleague {
public:
    ConcreteColleagueA(Mediator* mediator) : Colleague(mediator) {
        mediator->registerColleague(this);
    }
    void sendMessage(std::string message) override {
        std::cout << "Colleague A sends: " << message << std::endl;
        mediator->sendMessage(this, message);
    }
    void receiveMessage(std::string message) override {
        std::cout << "Colleague A receives: " << message << std::endl;
    }
};

// 具体同事类B
class ConcreteColleagueB : public Colleague {
public:
    ConcreteColleagueB(Mediator* mediator) : Colleague(mediator) {
        mediator->registerColleague(this);
    }
    void sendMessage(std::string message) override {
        std::cout << "Colleague B sends: " << message << std::endl;
        mediator->sendMessage(this, message);
    }
    void receiveMessage(std::string message) override {
        std::cout << "Colleague B receives: " << message << std::endl;
    }
};

// 具体中介者
class ConcreteMediator : public Mediator {
private:
    std::vector<Colleague*> colleagues;
public:
    void registerColleague(Colleague* colleague) override {
        colleagues.push_back(colleague);
    }

    void sendMessage(Colleague* sender, std::string message) override {
        for (Colleague* colleague : colleagues) {
            if (colleague != sender) {
                colleague->receiveMessage(message);
            }
        }
    }
};

int main() {
    ConcreteMediator mediator;
    ConcreteColleagueA colleagueA(&mediator);
    ConcreteColleagueB colleagueB(&mediator);

    colleagueA.sendMessage("Hello from A!");
    colleagueB.sendMessage("Hi from B!");

    return 0;
}

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中介者模式和观察者模式的区别是什么？

中介者模式和观察者模式都是用于解耦对象之间的关系，但它们的应用场景和实现方式有所不同。观察者模式通常用于一对多的依赖关系，一个对象（Subject）的状态发生改变时，所有依赖它的对象（Observers）都会收到通知。中介者模式则侧重于多对多的关系，通过一个中介者来协调多个对象之间的交互，避免对象之间的直接依赖。观察者模式中，观察者知道主题的存在，而主题不知道观察者的具体类型。中介者模式中，同事对象只知道中介者的存在，而不知道其他同事对象。选择哪种模式取决于具体的应用场景和需求。