C++中介者模式详解（轻松掌握中介者设计模式在C++中的应用）

为什么使用中介者模式？

• 减少对象之间的直接依赖，实现松耦合
• 集中管理对象间的交互逻辑，便于修改和扩展
• 提升代码的可读性和可维护性
• 是学习C++设计模式教程中不可或缺的重要一环

C++中介者模式基本结构

中介者模式通常包含以下几个角色：

• Mediator（中介者接口）：定义与同事对象通信的接口
• ConcreteMediator（具体中介者）：实现中介者接口，协调各个同事对象的交互
• Colleague（同事类）：持有中介者引用，通过中介者与其他同事通信

实战：聊天室示例

让我们通过一个简单的聊天室例子来演示Mediator模式C++实现。在这个例子中，每个用户（同事）通过聊天室（中介者）发送消息给其他用户。

#include <iostream>#include <vector>#include <string>class ChatRoom; // 前向声明// 同事类基类class User {protected:    std::string name;    ChatRoom* mediator;public:    User(const std::string& n, ChatRoom* m) : name(n), mediator(m) {}    virtual ~User() = default;        const std::string& getName() const { return name; }    virtual void sendMessage(const std::string& msg) = 0;    virtual void receiveMessage(const std::string& from, const std::string& msg) = 0;};// 中介者接口class ChatRoom {public:    virtual ~ChatRoom() = default;    virtual void addUser(User* user) = 0;    virtual void sendMessage(const std::string& from, const std::string& msg) = 0;};// 具体同事类class ConcreteUser : public User {public:    ConcreteUser(const std::string& n, ChatRoom* m) : User(n, m) {}        void sendMessage(const std::string& msg) override {        std::cout << name << " 发送消息: " << msg << std::endl;        mediator->sendMessage(name, msg);    }        void receiveMessage(const std::string& from, const std::string& msg) override {        if (from != name) {            std::cout << name << " 收到消息来自 " << from << ": " << msg << std::endl;        }    }};// 具体中介者class ConcreteChatRoom : public ChatRoom {private:    std::vector<User*> users;    public:    void addUser(User* user) override {        users.push_back(user);    }        void sendMessage(const std::string& from, const std::string& msg) override {        for (User* user : users) {            user->receiveMessage(from, msg);        }    }};// 主函数演示int main() {    ConcreteChatRoom chatRoom;        ConcreteUser alice("Alice", &chatRoom);    ConcreteUser bob("Bob", &chatRoom);    ConcreteUser charlie("Charlie", &chatRoom);        chatRoom.addUser(&alice);    chatRoom.addUser(&bob);    chatRoom.addUser(&charlie);        alice.sendMessage("大家好！");    bob.sendMessage("你好，Alice！");        return 0;}

代码解析

在上面的代码中：

• User 是同事类的基类，每个用户都持有一个中介者（ChatRoom）的引用
• ChatRoom 是中介者接口，定义了添加用户和发送消息的方法
• ConcreteChatRoom 是具体的中介者实现，它维护所有用户的列表，并负责消息的广播
• 用户之间不直接通信，而是通过 ChatRoom 中介者进行消息传递

中介者模式的优缺点

优点：

• 降低系统中对象之间的耦合度
• 将多对多的通信简化为一对多
• 便于独立地改变对象间的交互关系

缺点：

• 中介者对象可能变得过于复杂，承担过多职责
• 如果中介者设计不当，可能成为系统的性能瓶颈

总结

通过本教程，你应该已经掌握了C++中介者模式的基本概念、实现方法和应用场景。中介者模式是C++设计模式教程中的重要组成部分，能够有效解决对象间复杂交互的问题。当你遇到多个对象相互依赖、通信逻辑混乱的情况时，不妨考虑使用中介者设计模式来重构你的代码。

记住，良好的设计模式应用不仅能让你的代码更加优雅，还能大大提高项目的可维护性和可扩展性。希望这篇关于Mediator模式C++实现的教程对你有所帮助！