23种常见的设计模式（8）：中介者模式

大家都知道无论是在家里面还是公司中，无论是通过有线还是WIFI方式连接网络，共享文件都是通过交换机作为中间媒介进行数据交换的（普通家用路由器是将路由器和交换机整合到一起了的）。这个交换机就是不同设备之间数据交换的中介者。

现在我们来假设一个简单的场景，公司里面需要多个电脑连接在一起并互相共享文件。先来看看没有交换机的情况是怎么样的。

在没有交换机（中介者）的情况下，每台电脑都要连接到其它的电脑上面。假如说有N台电脑的话，工程量可想而知。我们用代码来实现以下。

首先是每台电脑都需要共享文件，和获取其它电脑文件的方法。我们来定义一个IPC的接口来对这两个方法进行一个约束，每台电脑都需要实现这两个方法。

interface IPC
{
    string Name { get; }

    string Share(string guest);

    void Get();
}

然后已PC_A为例，来实现PC_A中的方法。

class PC_A : IPC
{
    /// <summary>
    /// PC名称
    /// </summary>
    public string Name => this.GetType().Name;

    /// <summary>
    /// 共享文件方法
    /// </summary>
    /// <param name="guest">请求获取文件PC名称</param>
    /// <returns></returns>
    public string Share(string guest)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(guest))
        {
            throw new Exception("访客不能为空。");
        }
        return $"访客【{guest}】，这是{Name}共享的资源。";
    }

    /// <summary>
    /// 获取其它电脑共享文件方法
    /// </summary>
    public void Get()
    {
        Console.WriteLine($"{Name}:");
        PC_A a = new PC_A();
        PC_B b = new PC_B();
        PC_C c = new PC_C();
        Console.WriteLine(a.Share(Name));
        Console.WriteLine(b.Share(Name));
        Console.WriteLine(c.Share(Name));
        Console.WriteLine();
    }
}

PC_B、PC_C代码和PC_A相同，这里就不重复贴出来了。可以在文末下载代码查看。

可以看到，在没有中介者的情况下，如果一台电脑要访问其它电脑共享的文件，访问哪一个就需要实例化一个要访问的对象，这程序表达中都是一个很复杂的过程，更别说实际中的布线了。

所以说，聪明的工程师想到了一个办法，通过一个交换机（中介者）来控制数据的交换。不用的电脑设备只需要连接到交换机上面，由交换机来进行数据的传递和交换即可。

从上图可以看出来，有交换机充当中间媒介之后。每台电脑自学要将自己连接到交换机上面即可。

来看看代码实现，首先是Switcher中介者类。

class Switcher
{
    PC_A a = new PC_A();

    PC_B b = new PC_B();

    PC_C c = new PC_C();

    /// <summary>
    /// 获取共享的文件数据
    /// </summary>
    /// <param name="guest">访问者</param>
    /// <param name="dist">访问对象</param>
    /// <returns></returns>
    public string Get(string guest,string dist)
    {
        switch (dist)
        {
            case nameof(PC_A):
                return a.Share(guest);
            case nameof(PC_B):
                return b.Share(guest);
            case nameof(PC_C):
                return c.Share(guest);
            default:
                throw new Exception("错误，禁止访问。");
        }
    }
}

PC_A通过交换机（中介者）来访问其它其它电脑的共享。

class PC_A : IPC
{
    /// <summary>
    /// PC名称
    /// </summary>
    public string Name => this.GetType().Name;

    /// <summary>
    /// 共享文件方法
    /// </summary>
    /// <param name="guest">请求获取文件PC名称</param>
    /// <returns></returns>
    public string Share(string guest)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(guest))
        {
            throw new Exception("访客不能为空。");
        }
        return $"访客【{guest}】，这是{Name}共享的资源。";
    }

    /// <summary>
    /// 获取其它电脑共享文件方法
    /// </summary>
    public void Get()
    {
        Switcher mediator = new Switcher();

        Console.WriteLine($"{this.GetType().Name}:");
        Console.WriteLine(mediator.Get(this.GetType().Name, nameof(PC_A)));
        Console.WriteLine(mediator.Get(this.GetType().Name, nameof(PC_B)));
        Console.WriteLine(mediator.Get(this.GetType().Name, nameof(PC_C)));
        Console.WriteLine();
    }
}

运行结果：

可以看到，中介者模式的优点就是减少了类之间的依赖，把一对多的依赖关系变成了一对一。无论是那一台电脑设备，其依赖的对象就只有交换机，很大程度上面减低了不同类之间的耦合性。

与之同时，由于不同的类都依赖于中介者，会让中介者类变得非常复杂。尽管上面交换机的例子很简单，但是有数十个设备同时依赖于交换机，且PC直接的操作更多样话时，交换机类将会变得更加的复杂和难以维护。

在面向对象编程的过程中，类之间的依赖是不可避免的。一个没有依赖的类，还有什么存在的必要呢？因此在存在多个依赖时是否要使用中介者模式要经过慎重的考虑，滥用中介者模式反而会将程序搞得更加复杂和难以维护。

在开发过程中，如果遇到以下几种情况就可以尝试使用中介者模式：

（1）N个对象之间生产了相互的依赖关系（N>2）
（2）多个对象之间的依赖行为不明确时，建议使用中介者模式。这样可以避免因为依赖变更导致类的修改（依赖变更只需要修改中介者即可）

其实在我们实际开发过程中，中介者模式非常非常常见。典型例子就是MVC（Model View Controller），Controller就是View和Model中介者。

Demo下载：点击下载

参考：

1.秦小波. 设计模式之禅. 机械工业出版社