## 引言

**中介者模式**是一种行为型设计模式，它用于减少对象之间的直接耦合，从而更好地维护代码的可扩展性和可维护性。



在中介者模式中，一个中介者对象封装了一组对象之间的交互逻辑，这些对象通常都有相互关联，但是彼此之间并不直接交互。中介者对象负责协调对象之间的通信，将对象之间的通信逻辑封装在中介者对象中，从而避免对象之间的直接耦合。

中介者模式中有以下几个主要角色：

- 抽象中介者（Mediator）：定义了同事对象之间交互的接口，它通常是一个接口或者抽象类，其中声明了同事对象之间交互所需要的方法。抽象中介者可以用来集中处理同事对象之间的通信，降低系统的耦合度。

- 具体中介者（ConcreteMediator）：实现了抽象中介者接口，通常包含了一个集合用来存储同事对象，实现同事对象之间的协作。具体中介者需要知道所有具体同事类，并从具体同事对象接收消息，向其他具体同事对象发出命令。

- 抽象同事类（Colleague）：定义了同事对象的接口，可以是一个抽象类或者接口，其中定义了一些公共的方法和属性。抽象同事类通常持有一个抽象中介者的引用，以便能够将自己的状态变化通知中介者，同时也可以接收中介者发送的消息。

- 具体同事类（ConcreteColleague）：实现了抽象同事类的接口，是实际的参与者，每个具体同事类都需要知道它的中介者对象，并与其进行交互。具体同事类之间的通信都是通过具体中介者来实现的，它们之间不直接交互。

下面使用C#实现简答中介者模式：
### 抽象中介者

创建抽象中介者接口Mediator，该接口声明了一个方法Send用于发送消息:


```csharp
public interface Mediator
{
    void Send(string message, Colleague colleague);
}
```

### 抽象同事类

创建抽象同事类Colleague，该类声明了一个中介者对象，用于与其他同事类交互：

```csharp
public abstract class Colleague
{
    protected Mediator mediator;

    public Colleague(Mediator mediator)
    {
        this.mediator = mediator;
    }

    public abstract void Send(string message);

    public abstract void Notify(string message);
}
```
### 具体同事类
创建具体同事类ConcreteColleagueA和ConcreteColleagueB，它们实现了抽象同事类Colleague，并实现了发送消息和接收消息的方法：
```csharp
public class ConcreteColleagueA : Colleague
{
    public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) : base(mediator)
    {
    }

    public override void Send(string message)
    {
        mediator.Send(message, this);
    }

    public override void Notify(string message)
    {
        Console.WriteLine("ColleagueA received message: " + message);
    }
}

public class ConcreteColleagueB : Colleague
{
    public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) : base(mediator)
    {
    }

    public override void Send(string message)
    {
        mediator.Send(message, this);
    }

    public override void Notify(string message)
    {
        Console.WriteLine("ColleagueB received message: " + message);
    }
}
```
### 具体中介者类

创建具体中介者类ConcreteMediator，该类实现了抽象中介者接口Mediator，并维护了一组同事类对象：


```csharp
public class ConcreteMediator : Mediator
{
    private ConcreteColleagueA colleagueA;
    private ConcreteColleagueB colleagueB;

    public ConcreteColleagueA ColleagueA
    {
        set { colleagueA = value; }
    }

    public ConcreteColleagueB ColleagueB
    {
        set { colleagueB = value; }
    }

    public void Send(string message, Colleague colleague)
    {
        if (colleague == colleagueA)
        {
            colleagueB.Notify(message);
        }
        else
        {
            colleagueA.Notify(message);
        }
    }
}

```

可以这样调用：

```csharp
ConcreteMediator mediator = new ConcreteMediator();

ConcreteColleagueA colleagueA = new ConcreteColleagueA(mediator);
ConcreteColleagueB colleagueB = new ConcreteColleagueB(mediator);

mediator.ColleagueA = colleagueA;
mediator.ColleagueB = colleagueB;

colleagueA.Send("Hello, ColleagueB.");
colleagueB.Send("Hello, ColleagueA.");
```
输出：

```csharp
ColleagueB received message: Hello, ColleagueB.
ColleagueA received message: Hello, ColleagueA.
```

在这个例子中，`ConcreteMediator`充当了中介者的角色，`ConcreteColleagueA`和`ConcreteColleagueB`充当了同事类的角色。当`ConcreteColleagueA`发送消息时，`ConcreteMediator`将消息转发给`ConcreteColleagueB`，`ConcreteColleagueB`将接收到消息并打印在控制台上。当`ConcreteColleagueB`发送消息时，`ConcreteMediator`将消息转发给`ConcreteColleagueA`，`ConcreteColleagueA`将接收到消息并打印在控制台上。这样，`ConcreteColleagueA`和`ConcreteColleagueB`就不需要直接交互，而是通过`ConcreteMediator`来协调它们之间的通信。

## 总结 
在中介者模式中，抽象中介者和抽象同事类是抽象层，而具体中介者和具体同事类是实现层。中介者模式通过将对象之间的通信交给中介者来实现松耦合，从而提高系统的可维护性和可扩展性。

重温设计模式 --- 中介者模式

## 引言

**状态模式**是一种行为型设计模式，它允许对象在其内部状态改变时改变其行为。该模式将对象的行为与其状态分离，并将每种状态封装在不同的类中。这样，对象可以在运行时根据其状态选择不同的行为，而不必在代码中使用大量的条件语句来处理这些状态。


状态模式的优点是它将与特定状态相关的行为局部化并且将状态转换显式化，从而简化了代码，并且使得代码更加容易扩展和维护。但是，使用状态模式可能会增加类的数量，从而增加代码的复杂度。

下面用C#写一个示例，用于更好地说明状态模式的实现。

假设有一个交通信号灯系统，其中包括红灯、黄灯和绿灯三种状态。当交通信号灯处于不同状态时，将显示不同的颜色，并且行人和车辆在这些状态下必须采取不同的行动。这可以使用状态模式来实现。

首先，我们需要定义状态接口，它包含了所有状态必须实现的方法：

### 定义状态接口
定义状态接口，它包含了所有状态必须实现的方法：

```csharp
public interface ITrafficLightState
{
    void Change(TrafficLight trafficLight);
    
    void ReportState();
}

```

### 定义状态实现

实现红灯、黄灯和绿灯状态的具体实现：


```csharp
public class RedLightState : ITrafficLightState
{
    public void Change(TrafficLight trafficLight)
    {
        trafficLight.State = new GreenLightState();
    }

    public void ReportState()
    {
        Console.WriteLine("现在是红灯");
    }
}

public class YellowLightState : ITrafficLightState
{
    public void Change(TrafficLight trafficLight)
    {
        trafficLight.State = new RedLightState();
    }

    public void ReportState()
    {
        Console.WriteLine("现在是黄灯");
    }
}

public class GreenLightState : ITrafficLightState
{
    public void Change(TrafficLight trafficLight)
    {
        trafficLight.State = new YellowLightState();
    }

    public void ReportState()
    {
        Console.WriteLine("现在是绿灯");
    }
}
```
在上述实现中，每个状态都实现了`ITrafficLightState`接口，并在`Change`方法中指定了下一个状态，以及在`ReportState`方法中输出当前状态。

### 定义状态主对象

创建表示交通信号灯的主要对象，并将初始状态设置为红灯：

```csharp
public class TrafficLight
{
    public ITrafficLightState State { get; set; }

    public TrafficLight()
    {
        State = new RedLightState();
    }

    public void ChangeState()
    {
        State.Change(this);
    }

    public void ReportState()
    {
        State.ReportState();
    }
}

```

测试红绿灯状态变化：

```csharp
TrafficLight trafficLight = new TrafficLight();
trafficLight.ReportState();  // 输出 "现在是红灯"

trafficLight.ChangeState();
trafficLight.ReportState();  // 输出 "现在是绿灯"

trafficLight.ChangeState();
trafficLight.ReportState();  // 输出 "现在是黄灯"

trafficLight.ChangeState();
trafficLight.ReportState();  // 输出 "现在是红灯"
```

在这个示例中，我们首先创建了一个`TrafficLight`对象，并将其初始状态设置为红灯。然后，我们调用`ReportState`方法，该方法将输出当前状态。接下来，我们多次调用`ChangeState`方法，该方法将改变当前状态，并再次调用`ReportState`方法以输出新状态。可以看到信号灯在不同的状态下采取了不同的行动。

## 结论

状态模式允许对象在不同的状态下采取不同的行动，并且在状态变化时能够自动转换行为。这种灵活性使得状态模式在许多场景中非常有用，如自动售货机、游戏中的角色状态等。

然而，状态模式也有一些缺点。一个明显的缺点是，如果我们有许多状态，我们需要实现许多具体的状态类，这可能导致代码变得复杂和难以维护。此外，当状态变化不频繁时，状态模式可能过于繁琐，并且可能不值得实现。我们需要根据具体情况权衡其优缺点，以确保在实现时能够最大程度地利用其优势并避免其缺点。

重温设计模式 --- 状态模式

## 引言
**模板方法模式**是一种行为设计模式，它定义了一个算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中实现，以达到代码复用和减少重复代码的目的。



当我们使用模板方法模式时，我们可以将一些公共的算法步骤放在抽象基类中，这些步骤可以在多个子类中重复使用，从而减少了代码的重复性。同时，我们可以通过子类实现抽象方法来灵活地改变算法的具体实现，从而满足不同的需求。

除此之外，模板方法模式还有以下优点：

- 将算法的骨架与具体实现分离，提高代码的可维护性和可扩展性；
- 通过封装算法，可以将算法的实现细节隐藏起来，提高代码的安全性；
- 可以通过模板方法模式实现“好莱坞原则”，即“不要打电话给我们，我们会打电话给你”，这样可以降低组件之间的耦合度。

下面使用c#实现一个模板方法模式的示例：


### 定义抽象模板

定义一个抽象基类，其中包含一个模板方法和一些抽象方法，抽象方法用于延迟实现到子类中。
```csharp
public abstract class AbstractClass
{
    public void TemplateMethod()
    {
        // step 1
        PrimitiveOperation1();

        // step 2
        PrimitiveOperation2();

        // step 3
        PrimitiveOperation3();
    }

    protected abstract void PrimitiveOperation1();
    protected abstract void PrimitiveOperation2();
    protected abstract void PrimitiveOperation3();
}
```

### 定义模板子类实现
创建具体子类，实现抽象方法并提供自己的实现。

```csharp
public class ConcreteClass : AbstractClass
{
    protected override void PrimitiveOperation1()
    {
        Console.WriteLine("ConcreteClass.PrimitiveOperation1()");
    }

    protected override void PrimitiveOperation2()
    {
        Console.WriteLine("ConcreteClass.PrimitiveOperation2()");
    }

    protected override void PrimitiveOperation3()
    {
        Console.WriteLine("ConcreteClass.PrimitiveOperation3()");
    }
}
```
调用模板方法以执行算法，这将自动调用子类实现的抽象方法：

```csharp
AbstractClass abstractClass = new ConcreteClass();
abstractClass.TemplateMethod();
```
输出：

```csharp
ConcreteClass.PrimitiveOperation1()
ConcreteClass.PrimitiveOperation2()
ConcreteClass.PrimitiveOperation3()
```

## 结论
模板方法模式是一种非常实用的设计模式，可以在多种情况下应用，特别是在需要实现复杂算法时，使用模板方法模式可以减少代码的重复性和提高代码的可维护性。

重温设计模式 --- 模板方法模式

## 引言

**责任链模式**是一种行为型设计模式，它通过一条由多个处理器组成的链来处理请求，每个处理器都有机会处理请求，如果一个处理器不能处理该请求，它会将请求传递给下一个处理器，直到请求被处理为止。


在实际应用中，责任链模式常用于处理请求的分发、事件处理等场景，它的优点在于可以动态地添加、删除处理器，从而灵活地处理请求。

下面使用C#实现的简单责任链模式的示例：

### 抽象处理器类

```csharp
public abstract class Handler
{
    protected Handler successor; //下一个处理器

    public void SetSuccessor(Handler successor)
    {
        this.successor = successor;
    }

    public abstract void HandleRequest(int request);
}
```

### 处理器实现


```csharp
//具体处理器类1
public class ConcreteHandler1 : Handler
{
    public override void HandleRequest(int request)
    {
        if(request >= 0 && request < 10)
        {
            Console.WriteLine("{0} handled request {1}", this.GetType().Name, request);
        }
        else if(successor != null)
        {
            successor.HandleRequest(request);
        }
    }
}

//具体处理器类2
public class ConcreteHandler2 : Handler
{
    public override void HandleRequest(int request)
    {
        if(request >= 10 && request < 20)
        {
            Console.WriteLine("{0} handled request {1}", this.GetType().Name, request);
        }
        else if(successor != null)
        {
            successor.HandleRequest(request);
        }
    }
}

//具体处理器类3
public class ConcreteHandler3 : Handler
{
    public override void HandleRequest(int request)
    {
        if(request >= 20 && request < 30)
        {
            Console.WriteLine("{0} handled request {1}", this.GetType().Name, request);
        }
        else if(successor != null)
        {
            successor.HandleRequest(request);
        }
    }
}
```
### 客户端调用

```csharp
//客户端程序
class Client
{
    static void Main(string[] args)
    {
        //构造处理器链
        Handler h1 = new ConcreteHandler1();
        Handler h2 = new ConcreteHandler2();
        Handler h3 = new ConcreteHandler3();
        h1.SetSuccessor(h2);
        h2.SetSuccessor(h3);

        //处理请求
        int[] requests = { 2, 5, 14, 22, 18, 3, 27, 20 };

        foreach (int request in requests)
        {
            h1.HandleRequest(request);
        }

        Console.ReadKey();
    }
}
```

在这个示例中，我们定义了一个抽象处理器类`Handler`和三个具体处理器类`ConcreteHandler1`、`ConcreteHandler2`和`ConcreteHandler3`。在客户端程序中，我们构造了一个处理器链，将`h1`的下一个处理器设置为`h2`，将`h2`的下一个处理器设置为`h3`。然后我们循环处理请求数组中的每个请求，每个请求都从`h1`开始处理。如果一个处理器能够处理该请求，它就会处理该请求并结束；否则它会将请求传递给下一个处理器，直到请求被处理或者没有更多的处理器为止。

## 结论
使用责任链模式的好处在于，我们可以随时增加、删除处理器，而不需要修改客户端程序的代码。

责任链模式也有一些缺点。例如，如果处理器链太长，会降低处理请求的效率；如果处理器之间的依赖关系不清楚，可能会导致处理器重复处理请求或者无法处理请求。因此，在使用责任链模式时需要慎重考虑，根据实际情况选择合适的处理器链长度和处理器之间的依赖关系。

重温设计模式 --- 责任链模式

## 引言
**命令模式**是一种行为型设计模式，它将请求封装成一个对象，从而允许你将不同的请求对客户端参数化，将请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。


在命令模式中，有四个主要角色：

- **接收者（Receiver）**：接收者是实际执行操作的对象。它定义了如何执行与请求相关的操作。
- **命令（Command）**：命令是将请求封装为对象的接口。它包含执行操作的方法，以及可以撤销操作的方法。
- **调用者（Invoker）**：调用者是负责将命令发送给接收者的对象。它包含一个命令对象，并在需要执行命令时调用命令的 Execute 方法。
- **客户端（Client）**：客户端是使用命令模式的对象。它创建具体的命令对象，并将命令对象传递给调用者，从而实现将请求封装为对象的目的。
- 
下面用c#做一个命令模式示例，它实现了一个简单的遥控器：

### 接收者

```csharp
// 接收者：电视
class TV
{
    public void TurnOn()
    {
        Console.WriteLine("The TV is on.");
    }

    public void TurnOff()
    {
        Console.WriteLine("The TV is off.");
    }
}
```
### 命令

```csharp
// 命令接口
interface ICommand
{
    void Execute();
    void Undo();
}

// 具体命令：打开电视
class TVOnCommand : ICommand
{
    private TV tv;

    public TVOnCommand(TV tv)
    {
        this.tv = tv;
    }

    public void Execute()
    {
        tv.TurnOn();
    }

    public void Undo()
    {
        tv.TurnOff();
    }
}

// 具体命令：关闭电视
class TVOffCommand : ICommand
{
    private TV tv;

    public TVOffCommand(TV tv)
    {
        this.tv = tv;
    }

    public void Execute()
    {
        tv.TurnOff();
    }

    public void Undo()
    {
        tv.TurnOn();
    }
}
```

### 调用者

```csharp
// 调用者：遥控器
class RemoteControl
{
    private ICommand command;

    public void SetCommand(ICommand command)
    {
        this.command = command;
    }

    public void PressButton()
    {
        command.Execute();
    }

    public void PressUndoButton()
    {
        command.Undo();
    }
}
```
### 客户端

```csharp
// 客户端代码
static void Main(string[] args)
{
    TV tv = new TV();
    TVOnCommand tvOn = new TVOnCommand(tv);
    TVOffCommand tvOff = new TVOffCommand(tv);

    RemoteControl remoteControl = new RemoteControl();
    remoteControl.SetCommand(tvOn);
    remoteControl.PressButton(); // 输出：The TV is on.

    remoteControl.SetCommand(tvOff);
    remoteControl.PressButton(); // 输出：The TV is off.

    remoteControl.PressUndoButton(); // 输出：The TV is on.
}
```

在上面的示例中，遥控器是调用者，电视是接收者，`TVOnCommand`和`TVOffCommand`是具体的命令。调用者将命令对象设置到遥控器中，并通过调用`PressButton`方法来执行命令，通过调用`PressUndoButton`方法来撤销命令。当具体的命令被执行时，它会调用接收者的方法来完成特定的操作。

## 结论
命令模式是一种非常实用的设计模式，它可以帮助我们将请求封装成对象，并实现可撤销操作、命令队列、日志和事务等功能，从而简化代码，提高代码的可读性和可维护性。