我們都用過QQ，它有兩種聊天方式：一是私聊，二是群聊。使用QQ群，一個使用者就可以向多個使用者傳送相同的資訊和檔案，從而無需一一發送，節省大量時間。通過引入群的機制，極大地減少系統中使用者之間的兩兩通訊，使用者與使用者之間的聯絡可以通過群的機制來實現。

在有些軟體中，某些類/物件之間的相互呼叫關係錯綜複雜，類似於QQ使用者之間的關係，此時，特別需要一個類似“QQ群”一樣的中間類來協調這些類/物件之間的複雜關係，以降低系統的耦合度。因此，一個設計模式因此誕生，它就是中介者模式。

一、客戶資訊管理模組的初始設計

1.1 需求背景

Background：M公司欲開發一套CRM系統，其中包含一個客戶資訊管理模組，所涉及的“客戶資訊管理視窗”介面效果圖如下圖所示：

M公司開發人員通過分析發現，在上圖中，介面元件之間存在較為複雜的互動關係：如果刪除一個客戶，則將從客戶列表中刪掉對應的項，客戶選擇組合框中客戶名稱也稱將減少一個；如果增加一個客戶資訊，則客戶列表中將增加一個客戶，且組合框中也將增加一項。　　

1.2 初始設計

　　M公司開發人員針對元件之間的互動關係進行了分析，發現：

　　（1）當用戶單擊“增加”、“刪除”、“修改”或“查詢”時，介面左側的“客戶選擇組合框”、“客戶列表”以及介面中的文字框將產生響應。

　　（2）當用戶通過”客戶選擇組合框“選中某個客戶姓名時，”客戶列表“和文字框將產生響應。

　　（3）當用戶通過“客戶列表”選中某個客戶姓名時，“客戶選擇組合框”和文字框將產生響應。

　　根據互動關係，開發人員繪製瞭如下圖所示的初始類圖。

　　不難發現，上述設計存在以下問題：

　　（1）系統結構負責且耦合度高 => 複雜的網狀結構，OMG！

　　（2）元件的可重用性差 =>  由於每一個元件和其他元件之間都具有很強的關聯，很難重用！

　　（3）系統的擴充套件性差 => 如果在上述系統中增加一個新的元件類，必須修改與之互動的各個元件原始碼！

二、中介者模式概述

2.1 中介者模式簡介

　　如果在一個系統中物件之間存在多對多的相互關係，可以將物件之間的一些互動行為從各個物件中分離出來，並集中封裝在一箇中介者物件中，並由該中介者進行統一協調，這樣物件之間多對多的複雜關係就轉化為了相對簡單的一對多關係。通過引入中介者來簡化物件之間的複雜關係，它是迪米特法則的一個典型應用。

中介者（Mediator）模式：用一箇中介物件來封裝一系列的物件互動，中介者使各物件不需要顯示地相互引用，從而使其耦合鬆散，而且可以相對獨立地改變它們之間的互動。中介者模式又稱為調停模式，它是一種物件行為型模式。　　

2.2 中介者模式結構

　　在中介者模式中，引入了用於協調其他物件/類之間的相互呼叫的中介者類，為了讓系統具有更好的靈活性和可擴充套件性，通常還提供了抽象中介者，其結構圖如下圖所示：

　　中介者模式結構圖中主要包含以下4個角色：

　　（1）Mediator（抽象中介者）：它定義了一個介面，該介面用於與各同事物件之間進行通訊。

　　（2）ConcreteMediator（具體中介者）：它實現了介面，通過協調各個同事物件來實現協作行為，維持了各個同事物件的引用。

　　（3）Colleague（抽象同事類）：它定義了各個同事類公有的方法，並聲明瞭一些抽象方法來供子類實現，同時維持了一個對抽象中介者類的引用，其子類可以通過該引用來與中介者通訊。

　　（4）ConcreteColleague（具體同事類）：抽象同事類的子類，每一個同事物件需要和其他物件通訊時，都需要先與中介者物件通訊，通過中介者來間接完成與其他同事類的通訊。

三、客戶資訊管理模組的重構實現

3.1 重構後的設計結構

　　M公司開發人員藉助中介者模式來重新設計結構如下圖所示：

　　在具體實現時，為了確保系統有更好的靈活性和可擴充套件性，需要定義抽象中介者和抽象元件類，其中抽象元件類是所有具體元件類的公共父類，完整類圖如下圖所示：

　　其中，Component充當抽象同事類，Button,List,ComboBox和TextBox充當具體同事類，Mediator充當抽象中介者類，ConcreteMediator充當具體中介類。在ConcreteMediator中維持了對具體同事物件的引用，為了簡化ConcreteMediator類的程式碼，在其中只定義了一個Button物件和TextBox物件。

3.2 重構後的程式碼實現

　　（1）抽象中介者：Mediator

    /// <summary>
    /// 抽象中介者
    /// </summary>
    public abstract class Mediator
    {
        public abstract void ComponenetChanged(Component c);
    }

　　（2）具體中介者：ConcreteMediator

    /// <summary>
    /// 具體中介者
    /// </summary>
    public class ConcreteMediator : Mediator
    {
        // 維持對各個同事物件的引用
        public Button addButton;
        public List list;
        public TextBox userNameTextBox;
        public ComboBox cb;

        // 封裝同事物件之間的互動
        public override void ComponenetChanged(Component c)
        {
            // 單擊按鈕
            if (c == addButton)
            {
                Console.WriteLine("-- 單擊增加按鈕 --");
                list.Update();
                cb.Update();
                userNameTextBox.Update();
            }
            // 從列表框選擇客戶
            else if (c == list)
            {
                Console.WriteLine("-- 從列表框選擇客戶 --");
                cb.Select();
                userNameTextBox.SetText();
            }
            // 從組合框選擇客戶
            else if (c == cb)
            {
                Console.WriteLine("-- 從組合框選擇客戶 --");
                cb.Select();
                userNameTextBox.SetText();
            }
        }
    }

　　（3）抽象同事類：Colleague

    /// <summary>
    /// 抽象同事類：抽象元件
    /// </summary>
    public abstract class Component
    {
        protected Mediator mediator;

        public void SetMediator(Mediator mediator)
        {
            this.mediator = mediator;
        }

        // 轉發呼叫
        public void Changed()
        {
            mediator.ComponenetChanged(this);
        }

        public abstract void Update();
    }

　　（4）具體同事類：ConcreteColleague

    /// <summary>
    /// 具體同事類：按鈕元件
    /// </summary>
    public class Button : Component
    {
        public override void Update()
        {
            // 按鈕不產生響應
        }
    }

    /// <summary>
    /// 具體同事類：列表框元件
    /// </summary>
    public class List : Component
    {
        public override void Update()
        {
            Console.WriteLine("列表框增加一項：張無忌");
        }

        public void Select()
        {
            Console.WriteLine("列表框選中項：小龍女");
        }
    }

    /// <summary>
    /// 具體同事類：組合框元件
    /// </summary>
    public class ComboBox : Component
    {
        public override void Update()
        {
            Console.WriteLine("組合框增加一項：張無忌");
        }

        public void Select()
        {
            Console.WriteLine("組合框選中項：小龍女");
        }
    }

    /// <summary>
    /// 具體同事類：文字框元件
    /// </summary>
    public class TextBox : Component
    {
        public override void Update()
        {
            Console.WriteLine("客戶資訊增加成功後文本框清空");
        }

        public void SetText()
        {
            Console.WriteLine("文字框顯示：小龍女");
        }
    }

    /// <summary>
    /// 具體同事類：標籤元件
    /// </summary>
    public class Label : Component
    {
        public override void Update()
        {
            Console.WriteLine("文字標籤內容改變，客戶資訊總數量加1");
        }
    }

　　（5）客戶端測試：

    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            // Step1.定義中介者物件
            ConcreteMediator mediator = new ConcreteMediator();

            // Step2.定義同事物件
            Button addButton = new Button();
            List list = new List();
            ComboBox cb = new ComboBox();
            TextBox userNameTextBox = new TextBox();

            addButton.SetMediator(mediator);
            list.SetMediator(mediator);
            cb.SetMediator(mediator);
            userNameTextBox.SetMediator(mediator);

            mediator.addButton = addButton;
            mediator.list = list;
            mediator.cb = cb;
            mediator.userNameTextBox = userNameTextBox;

            // Step3.點選增加按鈕
            addButton.Changed();

            Console.WriteLine("---------------------------------------------");

            // Step4.從列表框選擇客戶
            list.Changed();
        }
    }

　　除錯執行後的結果如下所示：

四、中介者模式小結

4.1 主要優點

　　（1）簡化了物件之間的互動，它用中介者和同事的一對多互動替代了原來同事之間的多對多互動。

　　（2）將各同事物件解耦，可以獨立地改變和複用每個同事和中介者，增加新的中介和同事很方便，符合開閉原則。

　　（3）可以減少大量同事子類的生成，改變同事行為只需要生成新的中介者子類即可。

4.2 主要缺點

　　具體中介者子類中包含了大量的同事之間的互動細節，可能會導致具體中介者類非常複雜，使得系統難以維護。

4.3 應用場景

　　（1）系統中物件之間存在複雜的引用關係 => 系統結構混亂且難以理解

　　（2）一個物件由於引用了其他很多物件並且直接和這些物件通訊 => 難以複用該物件

　　（3）想要通過一箇中間類來封裝多個類的行為又不想生成太多子類 => 引入中介者即可實現

參考資料

　　（1）劉偉，《設計模式的藝術—軟體開發人員內功修煉之道》

作者：周旭龍

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