【Python笔记-设计模式】中介者模式

一、说明

中介者模式是一种行为设计模式，减少对象之间混乱无序的依赖关系。该模式会限制对象之间的直接交互，迫使它们通过一个中介者对象进行合作。

(一) 解决问题

降低系统中对象之间的直接通信，将复杂的交互转化为通过中介者进行的间接交互，从而解耦系统各部分，降低其耦合度。

(二) 使用场景

• 当系统和对象之间存在复杂的交互关系，导致对象之间相互依赖、耦合度高，难以维护时
• 当系统需要一个可复用的交互模块，用于多个对象之间的通信和协调时
• 当想要将系统的控制逻辑集中管理、减少代码重复、提高代码可读性时

二、结构

1. 组件（Component）是各种包含业务逻辑的类。每个组件都有一个指向中介者的引用，该引用被声明为中介者接口类型。组件不知道中介者实际所属的类，因此你可通过将其连接到不同的中介者以使其能在其他程序中复用。
2. 中介者（Mediator）接口声明了与组件交流的方法，但通常仅包括一个通知方法。组件可将任意上下文（包括自己的对象）作为该方法的参数，只有这样接收组件和发送者类之间才不会耦合。
3. 具体中介者（ConcreteMediator）封装了多种组件间的关系。具体中介者通常会保存所有组件的引用并对其进行管理，甚至有时会对其生命周期进行管理。
4. 组件并不知道其他组件的情况。如果组件内发生了重要事件，它只能通知中介者。中介者收到通知后能轻易地确定发送者，这或许已足以判断接下来需要触发的组件了。对于组件来说，中介者看上去完全就是一个黑箱。发送者不知道最终会由谁来处理自己的请求，接收者也不知道最初是谁发出了请求。

三、伪代码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-
__doc__ = """
中介者模式
例：实现一个简单的聊天室系统，其中中介者对象负责协调用户之间的消息传递
"""
 
from abc import ABC, abstractmethod
 
 
class Mediator(ABC):
    """中介者基类"""
 
    @abstractmethod
    def send_message(self, sender, message):
        pass
 
 
class ChatRoom(Mediator):
    """具体中介者"""
 
    def __init__(self):
        self.users = []
 
    def add_user(self, user):
        self.users.append(user)
 
    def send_message(self, sender, message):
        for user in self.users:
            if user != sender:
                user.receive_message(message)
 
 
class User(ABC):
    """抽象组件类（用户）"""
 
    def __init__(self, name, mediator):
        self.name = name
        self.mediator = mediator
 
    @abstractmethod
    def send_message(self, message):
        pass
 
    @abstractmethod
    def receive_message(self, message):
        pass
 
 
class ChatUser(User):
    """具体组件类（用户）"""
 
    def send_message(self, message):
        print(f"{self.name} 发送消息: {message}")
        self.mediator.send_message(self, message)
 
    def receive_message(self, message):
        print(f"{self.name} 收到消息: {message}")
 
 
if __name__ == "__main__":
    """
        张三 发送消息: 大家好！
        李四 收到消息: 大家好！
        ------------------------------
        李四 发送消息: 你好，张三
        张三 收到消息: 你好，张三
    """
    chat_room = ChatRoom()
 
    user1 = ChatUser("张三", chat_room)
    user2 = ChatUser("李四", chat_room)
 
    chat_room.add_user(user1)
    chat_room.add_user(user2)
 
    user1.send_message("大家好！")
    print("-" * 30)
    user2.send_message("你好，张三")

四、优缺点

优点

• 降低系统耦合度：将对象之间的通信集中在中介者对象中，使得各个对象之间的关系变得简单明了，降低了对象之间的直接依赖和耦合度。
• 提高系统的灵活性，使其便于扩展和维护：将对象之间的交互逻辑集中在中介者对象中，使得系统更加灵活，能够动态地改变对象之间的交互方式。

缺点

• 中介者对象可能变得复杂：随着系统中对象之间的交互关系变的复杂，使中介者对象庞大复杂，导致管理和维护成本增加。
• 中介者模式增加了系统的单点故障：由于系统中所有对象都依赖于中介者对象进行通信，因此中介者对象出现故障或性能问题时，可能会影响整个系统的正常运行。

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