C++中介者模式 对象交互集中管理

中介者模式通过引入中介者对象集中管理多个对象间的交互,降低耦合度,提升系统可维护性和扩展性。其核心角色包括中介者接口(Mediator)、具体中介者(ConcreteMediator)和同事类(Colleague),同事对象通过中介者进行通信而非直接引用。例如在C++中,按钮和文本框可通过DialogMediator实现联动,点击按钮后由中介者通知文本框更新内容,避免两者直接依赖。该模式适用于GUI组件、游戏对象等多对象复杂交互场景,能有效减少网状依赖,符合开闭原则。但需注意中介者可能因职责过多而变得臃肿,应合理划分职责,结合智能指针与抽象接口优化设计。

c++中介者模式 对象交互集中管理

在C++中,当多个对象之间频繁交互,导致系统耦合度高、维护困难时,可以使用中介者模式(Mediator Pattern)来集中管理对象之间的通信。该模式通过引入一个中介者对象,将原本相互引用的对象变得松耦合,所有交互都通过中介者进行转发,从而简化对象之间的依赖关系。

什么是中介者模式

中介者模式定义了一个中介对象来封装一系列对象之间的交互。对象之间不直接通信,而是通过中介者进行消息传递,降低了对象之间的依赖性,使系统更易于维护和扩展。

这种模式特别适用于多个对象之间存在复杂交互的场景,比如GUI组件之间的联动、游戏对象之间的通信等。

核心角色组成

中介者模式通常包含以下几个关键部分:

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Mediator(中介者接口):定义同事对象之间通信的接口。ConcreteMediator(具体中介者):实现中介者接口,协调各个同事对象之间的交互。Colleague(同事类):持有中介者的引用,通过中介者与其他同事通信。

一个简单的C++示例

假设我们有两个界面控件:按钮和文本框。当按钮被点击时,文本框需要更新内容。使用中介者模式可以避免按钮直接操作文本框。

#include #include 

// 前向声明class Colleague;

// 中介者接口class Mediator {public:virtual void notify(Colleague* sender, const std::string& event) = 0;};

// 同事基类class Colleague {protected:Mediator* mediator;

public:Colleague(Mediator* m) : mediator(m) {}virtual void send(const std::string& event) {mediator->notify(this, event);}virtual void receive(const std::string& message) = 0;};

// 具体同事类:按钮class Button : public Colleague {public:Button(Mediator* m) : Colleague(m) {}

void click() {    std::cout << "按钮被点击n";    send("button_clicked");}

};

// 具体同事类:文本框class TextBox : public Colleague {private:std::string text;

public:TextBox(Mediator* m) : Colleague(m), text("初始文本") {}

void receive(const std::string& message) override {    if (message == "button_clicked") {        text = "文本已更新";        std::cout << "文本框内容更新为: " << text << "n";    }}void display() const {    std::cout << "当前文本: " << text << "n";}

};

// 具体中介者class DialogMediator : public Mediator {private:Button button;TextBox textbox;

public:DialogMediator(Button b, TextBox t) : button(b), textbox(t) {}

void notify(Colleague* sender, const std::string& event) override {    if (event == "button_clicked") {        textbox->receive(event);    }}

};

使用示例:

int main() {    Button btn(nullptr);    TextBox txt(nullptr);
DialogMediator mediator(&btn, &txt);// 设置中介者btn = Button(&mediator);txt = TextBox(&mediator);btn.click();  // 触发交互txt.display();return 0;

}

优势与适用场景

中介者模式的主要优点包括:

减少对象之间的直接依赖,提升系统的可维护性。将复杂的交互逻辑集中到中介者中,便于统一管理和调试。新增同事类时,只需修改中介者逻辑,原有类改动小,符合开闭原则。

适合使用中介者模式的场景有:

多个对象之间存在网状交互关系。对象之间通信逻辑复杂且变化频繁。希望解耦界面组件或模块之间的直接调用。

基本上就这些。中介者模式不是万能的,过度使用可能导致中介者本身变得臃肿,因此需要合理设计职责划分。对于C++项目,结合智能指针和接口抽象,能更好地发挥这一模式的优势。

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