中介者模式通过引入中介者对象封装多个同事类之间的交互，实现松耦合。在C++中，定义Mediator接口和Colleague类，同事通过持有中介者指针进行通信，而非直接引用彼此。以聊天室为例，User类通过ChatRoom发送消息，ChatRoom负责转发给其他用户，避免了用户间的直接依赖。该模式降低了对象间的复杂耦合，提升可维护性和扩展性，适用于GUI组件、游戏系统等多对象交互场景，但需注意控制中介者职责，防止其过度膨胀为“上帝对象”。
中介者模式（Mediator Pattern）是一种行为型设计模式，用来降低多个对象之间复杂的直接交互。它通过引入一个中介者对象来封装一系列对象之间的交互，使得对象之间不需要显式地相互引用，从而实现松耦合。
在C++中实现中介者模式，核心是定义一个中介者接口，让各个“同事类”（Colleague）持有对中介者的引用，并通过中介者进行通信，而不是彼此直接调用。
中介者模式的结构
典型的中介者模式包含以下几个角色：
- Mediator（中介者）：定义同事对象之间交互的接口。
- 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）：每个同事类都知道中介者对象，并通过中介者与其他同事通信。
C++ 实现示例：聊天室场景
我们以一个简单的聊天室为例：多个用户（User）通过聊天室（ChatRoom，作为中介者）发送消息，而不是直接发给其他用户。
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#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
<p>// 前向声明
class User;</p><p>// 抽象中介者
class ChatMediator {
public:
virtual void sendMessage(const std::string& message, const User<em> sender) = 0;
virtual void addUser(User</em> user) = 0;
};</p><p>// 同事类：用户
class User {
protected:
std::string name;
ChatMediator* mediator;</p><p>public:
User(const std::string& n, ChatMediator* m) : name(n), mediator(m) {}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>virtual void send(const std::string& message) {
mediator->sendMessage(message, this);
}
virtual void receive(const std::string& message) {
std::cout << name << " 收到消息: " << message << "\n";
}
const std::string& getName() const { return name; }};
// 具体中介者：聊天室 class ChatRoom : public ChatMediator { private: std::vector<User*> users;
public: void addUser(User* user) override { users.push_back(user); }
void sendMessage(const std::string& message, const User* sender) override {
std::string formattedMsg = "[" + sender->getName() + "]: " + message;
for (User* user : users) {
if (user != sender) { // 不发给自己
user->receive(formattedMsg);
}
}
}};
使用示例
下面是一个简单的测试代码，展示三个用户在同一个聊天室中通信：
int main() {
ChatRoom chatRoom;
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>User alice("Alice", &chatRoom);
User bob("Bob", &chatRoom);
User charlie("Charlie", &chatRoom);
chatRoom.addUser(&alice);
chatRoom.addUser(&bob);
chatRoom.addUser(&charlie);
alice.send("大家好！");
bob.send("Hi Alice！");
charlie.send("我也来啦～");
return 0;}
输出结果：
[Alice]: 大家好！[Bob]: Hi Alice！
[Charlie]: 我也来啦～
关键点与优势
这个实现展示了中介者模式的核心思想：
- 用户之间不直接通信，所有消息都通过 ChatRoom 转发。
- 新增用户或修改通信逻辑只需改动中介者，不影响现有用户类。
- 降低了类之间的依赖关系，提高了系统的可维护性和扩展性。
适用于多个对象之间存在复杂交互的场景，如GUI组件通信、多玩家游戏中的消息广播等。
基本上就这些。中介者模式在C++中通过指针和虚函数很容易实现，关键是设计好中介者的职责边界，避免它变成一个臃肿的“上帝对象”。
