意圖（Intent）#

定義一個物件來封裝一組物件之間的互動方式。Mediator 透過避免物件之間直接相互參照來促進鬆耦合，並允許獨立地改變它們之間的互動。

動機（Motivation）#

物件導向設計鼓勵將行為分散到多個物件中，但這可能導致物件之間產生大量的互連——最壞的情況是每個物件都認識其他所有物件，系統變得如同一個整體。大量的相互依賴使得物件難以獨立複用，也難以修改系統行為。

以 GUI 中的對話框（dialog box） 為例：

  • 對話框包含多個 widget（按鈕、輸入欄位、列表框等）
  • widget 之間存在各種依賴：輸入欄位為空時按鈕被停用；選取列表項目會更新輸入欄位；輸入文字可能反向選取列表項目
  • 不同對話框有不同的依賴關係，無法簡單複用

Mediator 的解法是將所有集體行為封裝在一個獨立的 mediator 物件中。例如 FontDialogDirector 作為字型對話框中 widget 之間的中介者：

  1. 列表框（ListBox）告知 director 自己的選擇改變了
  2. Director 從列表框取得選中項目
  3. Director 將選中項目傳給輸入欄位（EntryField）
  4. Director 啟用對應的按鈕

Widget 之間只透過 director 間接通訊，彼此不需要認識。

Mediator 的核心思想是用一對多的關係取代多對多的關係。所有物件只認識 mediator，透過 mediator 間接協作，大幅降低物件之間的耦合。

適用場景（Applicability）#

  • 一組物件以定義明確但複雜的方式通訊，產生的相互依賴難以理解
  • 物件難以複用，因為它參照並通訊的其他物件太多
  • 分散於多個類別的行為需要可客製化，但不想產生大量子類別

結構（Structure）#

Mediator 定義與 Colleague 物件通訊的介面。ConcreteMediator 透過協調 Colleague 物件來實作合作行為，並維護對其 colleague 的參照。每個 Colleague 只認識自己的 Mediator，在需要與其他 colleague 通訊時改為通知 mediator。

classDiagram
    class Mediator {
        <<interface>>
    }
    class ConcreteMediator
    class Colleague {
        <<interface>>
    }
    class ConcreteColleague1
    class ConcreteColleague2
    Mediator <|.. ConcreteMediator
    Colleague <|.. ConcreteColleague1
    Colleague <|.. ConcreteColleague2
    Colleague --> Mediator
    ConcreteMediator --> ConcreteColleague1
    ConcreteMediator --> ConcreteColleague2

參與者（Participants）#

參與者範例職責
MediatorDialogDirector定義與 Colleague 物件通訊的介面
ConcreteMediatorFontDialogDirector透過協調 Colleague 物件來實作合作行為；認識並維護其所有 colleague
Colleague 類別ListBox、EntryField每個 Colleague 認識自己的 Mediator；需要與其他 colleague 通訊時，改為與 mediator 通訊

協作方式（Collaborations）#

  • Colleague 向 Mediator 發送與接收請求
  • Mediator 透過在適當的 colleague 之間路由請求來實作合作行為

優缺點（Consequences）#

優點：

  • 限制子類別化——修改行為只需子類別化 Mediator，Colleague 類別可原樣複用
  • 解耦 colleague——可獨立地變更和複用 Colleague 與 Mediator 類別
  • 簡化物件協定——將多對多互動替換為一對多，更易理解、維護和擴展
  • 抽象化協作方式——將中介邏輯獨立封裝，有助於釐清系統中物件如何互動

缺點：

  • 中心化控制的代價——Mediator 將互動的複雜度集中到自身，可能變成一個難以維護的龐大類別

Mediator 將分散的複雜度集中為自身的複雜度。當 colleague 數量增加或互動邏輯複雜化時，mediator 可能膨脹為難以維護的「上帝物件（god object）」。需要留意適時拆分。

實作要點（Implementation）#

  • 省略抽象 Mediator 類別——若 colleague 只與單一 mediator 協作，不需要定義抽象 Mediator 類別。抽象類別的價值在於讓 colleague 能與不同的 Mediator 子類別協作
  • Colleague-Mediator 通訊方式
    • Observer 模式：Colleague 作為 Subject，mediator 作為 Observer，colleague 狀態改變時發送通知
    • 專用通知介面：在 Mediator 中定義特化的通知方法，colleague 通訊時將自己作為參數傳入，讓 mediator 能辨識發送者

使用 Observer 模式作為 colleague-mediator 的通訊機制可以增加彈性——colleague 不需要知道具體的 mediator 類別，只需發送通知。但若需要更直接的通訊，專用介面更為清晰高效。

已知應用（Known Uses）#

  • ET++ 和 THINK C 類別庫 在對話框中使用 director-like 物件作為 widget 之間的 mediator
  • Smalltalk/V for Windows 的應用程式架構基於 mediator 結構：ViewManager 是 Mediator，各 Pane（TextPane、ListBox、Button 等）只認識自己的 view manager，透過事件機制通訊
  • Observer 模式中的 ChangeManager 在 subject 與 observer 之間中介，避免冗餘更新
  • Unidraw 的 CSolver 在圖形編輯器中的 connector 之間中介，維護連接約束

相關模式（Related Patterns）#

  • Facade：提供子系統的便捷介面，協定是單向的；而 Mediator 的協定是雙向的，支援 colleague 之間的合作行為
  • Observer：Colleague 可使用 Observer 模式與 mediator 通訊
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