[.NET][C#][Design Pattern] - Mediator Pattern (中介者模式)

發表於 2022-09-07 更新於 2023-09-28 閱讀次數：文章字數： 5k 所需閱讀時間 ≈ 5 分鐘

前言

這篇文章主要介紹Mediator Pattern的定義以及簡單實作
介紹使用Mediator Pattern的好處, 並提供範例
在軟體架構中Mediator Patternc和Repository Pattern都是常用的pattern
通常.NET專案中會結合MediatR套件使用

定義 Mediator Pattern

IG貼文：
Mediator Pattern Post

GitHub連結：
Sample Code

定義一個 Mediator 物件用來封裝一組物件的互動方式。
Mediator 藉由避免物件間相互直接的引用，從而降低它們之間的耦合程度，並且可以讓我們獨立地改變這些物件間的互動方式。

下面這兩張圖片可以簡單體現出Mediator Pattern在做的事

沒有使用中介者, 物件彼此之間直接調用

使用中介者, 物件只依賴mediator來與其他物件溝通

可以發現使用中介者模式之後, 物件都只依賴中介者來傳遞訊息, 而不是直接調用彼此, 以此達到解耦。
在現實生活中, 也有類似的例子, 例如開發團隊, 客服團隊, 產銷團隊, 設計團隊, 若彼此之間沒有一個統一的溝通,
那麼各個團隊耦合度很高, 開發跟設計要協調介面, 又要和產銷和客服討論如何贏得如何符合市場, 這樣一來分工太複雜。
所以需要一個產品經理來當中介者, 協助溝通各個團隊。

優缺點

優點
1. 降低物件之間的耦合性，讓物件容易重複使用。
2. 物件之間一對多的關聯性變成一對一，提高系統靈活性，也讓整體容易維護及擴充。
缺點 (Trade-off)
1. 同事類別過多時，中介者責任很大，會使系統提升一定程度的複雜性。

UML與成員

成員	定義
Mdiator	抽象中介者, 定義註冊進入mediator以及轉發的方法
ConcreteMediator	具體中介者, 定義一個集合來管理同事, 所以聚合Colleague
Colleague	抽象同事, 可以保存中介者, 調用內部方法, 所以聚合Mediator
ConcreteColleague	具體同事, 當要跟其他物件溝通時, 利用內部的中介者進行轉發

實作

專案結構

抽象Mediator

Mediator(抽象)

using System;
using MediatorPattern.colleagues;

namespace MediatorPattern.mediator
{
    // 團隊列舉
    public enum teamType
    {
        ENGINEERING, DESIGN, SERVICE, MARKETING
    }

    // 抽象mediator
    public abstract class Mediator
	{
		public abstract void Register(teamType type, Colleague colleague); //註冊進入mediator
		public abstract void Relay(teamType type, string msg); //轉發;傳遞
	}
}

PackageManager(具體Mediator)

PackageManager(具體Mediator)

using System;
using MediatorPattern.colleagues;

namespace MediatorPattern.mediator
{
	// 具體mediator
	public class ProductManager : Mediator
	{
        // 聚合Colleague, 一個儲存colleague物件的dictionary
        private Dictionary<teamType, Colleague> colleagues = new Dictionary<teamType, Colleague>();

        public override void Register(teamType type, Colleague colleague)
        {
            colleague.setMediator(this);
            this.colleagues.Add(type, colleague);
        }

        public override void Relay(teamType type, string msg)
        {
            Colleague toColleague = this.colleagues[type];
            toColleague.receive(msg);
        }
    }
}

抽象Colleague

Colleague(抽象)

using System;
using MediatorPattern.mediator;

namespace MediatorPattern.colleagues
{
	public abstract class Colleague
	{
		protected Mediator? Mediator { get; private set; }

		public void setMediator(Mediator mediator)
		{
            this.Mediator = mediator;
		}

		// 接收訊息後如何反應
		public abstract void receive(string msg);

		// 傳送訊息給特定物件
		public abstract void send(teamType type, string msg);
	}
}

具體Colleague

//具體colleague
public class DesignTeam : Colleague
{
    public override void receive(string msg)
    {
        Console.WriteLine("設計團隊收到訊息: " + msg);
    }

    public override void send(teamType type, string msg)
    {
        Console.WriteLine("設計團隊發送訊息: "+msg);
        if (this.Mediator != null)
        {
            this.Mediator.Relay(type, msg);
        }
    }
}

public class EngineeringTeam : Colleague
{
    public override void receive(string msg)
    {
        Console.WriteLine("工程師團隊收到訊息: "+msg);
    }

    public override void send(teamType type, string msg)
    {
        Console.WriteLine("工程師團隊發送訊息: "+msg);
        if (this.Mediator != null)
        {
            this.Mediator.Relay(type, msg);
        }
    }
}

public class MarketingTeam : Colleague
{
    public override void receive(string msg)
    {
        Console.WriteLine("產銷團隊收到訊息: " + msg);
    }

    public override void send(teamType type, string msg)
    {
        Console.WriteLine("產銷團隊發送訊息: "+msg);
        if (this.Mediator != null)
        {
            this.Mediator.Relay(type, msg);
        }
    }
}

public class ServiceTeam : Colleague
{
    public override void receive(string msg)
    {
        Console.WriteLine("客服團隊收到訊息: " + msg);
    }

    public override void send(teamType type, string msg)
    {
        Console.WriteLine("客服團隊發送訊息: "+msg);
        if (this.Mediator != null)
        {
            this.Mediator.Relay(type, msg);
        }
    }
}

Client端使用

Program.cs

using MediatorPattern.colleagues;
using MediatorPattern.mediator;

// 具體mediator
ProductManager pm = new ProductManager();

//具體colleague
Colleague ds = new DesignTeam();
Colleague eg = new EngineeringTeam();
Colleague mk = new MarketingTeam();
Colleague sv = new ServiceTeam();

//註冊進入mediator
pm.Register(teamType.DESIGN, ds);
pm.Register(teamType.ENGINEERING, eg);
pm.Register(teamType.MARKETING, mk);
pm.Register(teamType.SERVICE, sv);

//執行
ds.send(teamType.ENGINEERING, "UI設計稿完成");
Console.WriteLine(String.Concat(Enumerable.Repeat("-", 10)));

eg.send(teamType.MARKETING, "軟體開發完成");
Console.WriteLine(String.Concat(Enumerable.Repeat("-", 10)));

Console.ReadKey();

結果

疑問

DI不也是讓物件間解耦嗎？他們有什麼不同？
1. 應用場景不同：Mediator模式主要用於解耦合多個相互協作的物件，特別是在複雜的互動場景中。DI則主要用於管理和注入依賴關係，以實現鬆耦合和可測試的程式碼。
2. 解決不同問題：Mediator解決的是物件之間的協作和通信問題，而DI解決的是依賴關係管理的問題。
3. 實現方式不同：Mediator需要一個中介者來協調物件之間的互動，通常由一個專門的Mediator類別來實現。DI則是一種設計模式，它可以與不同語言和框架一起使用，並不需要特定的中介者類別。

結語

定義:
定義一個 Mediator 物件用來封裝一組物件的互動方式。Mediator 藉由避免物件間相互直接的引用，從而降低它們之間的耦合程度，並且可以讓我們獨立地改變這些物件間的互動方式。
成員
- 抽象Mediator: 定義方法, 轉接訊息
- 具體Mediator: 實作抽象Mediator, Colleague (擁有0~多個Colleague)
- 抽象Colleague: 定義方法, 聚合抽象Mediator (Colleague擁有Mediator)
- 具體Colleague: 實作抽象Mediator
優點
1. 降低物件之間的耦合性，讓物件容易重複使用。
2. 物件之間一對多的關聯性變成一對一，提高系統靈活性，也讓整體容易維護及擴充。
缺點 (Trade-off)
1. 同事類別過多時，中介者責任很大，會使系統提升一定程度的複雜性。