设计模式每日硬核训练 Day 17：中介者模式（Mediator Pattern）完整讲解与实战应用

🔄 回顾 Day 16：责任链模式小结

在 Day 16 中，我们学习了责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）：

将请求沿链传递，节点可选择处理或传递下一节点。
实现了请求发送者与多个处理者的解耦，灵活构建处理流。

而今天的主题——中介者模式（Mediator Pattern），是进一步减少对象间直接依赖、简化系统复杂度的重要模式。

中介者模式：通过引入中介者对象，集中控制对象之间的交互，降低对象之间的耦合度。

一、中介者模式属于哪一类设计模式？

✅ 中介者模式属于行为型设计模式（Behavioral Pattern）！

为什么？

行为型模式主要关注对象之间的通信与职责分配。
中介者模式的本质是：组织、协调多个对象之间的行为交互。
它不负责创建对象（不是创建型），也不改变对象结构（不是结构型），而是优化对象如何交互。

对比总结：

分类	主要目的	中介者模式归属理由
创建型模式	负责对象创建与实例化（如工厂、单例）	❌ 中介者不负责创建对象
结构型模式	负责对象组合与组织（如适配器、桥接）	❌ 中介者不改变对象静态结构
行为型模式	负责对象间通信与职责协作	✅ 中介者专注协调对象之间的交互关系

✅ 初学者记忆口诀：

“中介调行为，不管造结构。”

二、中介者模式的核心动机

在复杂系统中，对象与对象之间如果直接通信，会导致：

关系网越来越复杂（网状耦合）
难以维护与扩展（新增对象时需要修改大量类）

✅ 应用动机：

GUI 窗口控件之间的联动
聊天室中多用户消息传递
航空交通管制系统中的飞机调度

引入中介者后：

对象不再直接通信，而是统一通过中介者转发、协调
系统结构变得清晰，交互逻辑集中管理

三、结构图（UML）

+----------------+
| Mediator       |
+----------------+
| +notify(sender, event) |
+----------------+/\/  \
+----------------+    +----------------+
| ConcreteMediator |    |  Component    |
+----------------+    +----------------+/\/  \+----------------+ +----------------+| Button          | | Textbox        |+----------------+ +----------------+

在这里插入图片描述

四、角色说明

角色	职责描述
Mediator	中介者接口，统一协调对象交互
ConcreteMediator	具体中介者，管理并协调各对象
Component	具体同事对象，持有中介者引用，通过中介通信

五、C++ 实现：窗口控件协作系统

✅ 中介者接口

class Mediator {
public:virtual void notify(const std::string& sender, const std::string& event) = 0;virtual ~Mediator() = default;
};

✅ 具体同事类（Button & Textbox）

class Component {
protected:Mediator* mediator_;
public:void setMediator(Mediator* mediator) { mediator_ = mediator; }virtual ~Component() = default;
};class Button : public Component {
public:void click() {std::cout << "按钮被点击\n";mediator_->notify("Button", "click");}
};class Textbox : public Component {
public:void clear() {std::cout << "文本框被清空\n";}
};

✅ 具体中介者

class DialogMediator : public Mediator {Button* button_;Textbox* textbox_;public:DialogMediator(Button* btn, Textbox* tb) : button_(btn), textbox_(tb) {button_->setMediator(this);textbox_->setMediator(this);}void notify(const std::string& sender, const std::string& event) override {if (sender == "Button" && event == "click") {textbox_->clear();}}
};

✅ 使用示例

int main() {Button button;Textbox textbox;DialogMediator mediator(&button, &textbox);button.click();return 0;
}

输出：

按钮被点击
文本框被清空

六、中介者常见应用场景总结

场景	中介者作用说明
GUI 控件交互	统一管理按钮、文本框、下拉框的协作逻辑
聊天室系统	聊天服务器作为中介，转发各用户消息
航空交通管制系统	塔台协调各飞机起降调度
游戏多人房间管理	房主服务器协调玩家进入、退出、广播消息
消息总线系统	各模块通过事件总线解耦直接通信

七、优点与缺点总结

✅ 优点：

降低对象间耦合，每个对象只与中介者通信
集中管理交互逻辑，系统结构更清晰
便于扩展和维护（新增组件只需修改中介者）

❗ 缺点：

中介者自身可能变得非常复杂（上帝对象）
所有交互集中，压力较大，需要合理设计拆分

八、中介者与观察者/责任链的对比

模式	意图	特点
中介者 Mediator	集中管理对象交互	主动协调，多对多交互集中处理
观察者 Observer	订阅发布消息通知	事件驱动，广播式通知
责任链 Chain	传递请求链式处理	责任转移，单线处理