C++设计模式——观察者模式
观察者模式
在GOF的《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书中对观察者模式是这样说的:定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。当一个对象发生了变化,关注它的对象就会得到通知;这种交互也称为发布-订阅(publish-subscribe)。目标是通知的发布者,它发出通知时并不需要知道谁是它的观察者。
再说说上面的数据和图之间的关系;不管是折线图、饼状图,还是柱状图,它们都依赖于数据;当数据发生变化时,数据对象会通知依赖于它的对象去更新;所以就有了Excel中,当数据发生变化时,对应的统计图也会自动的重绘。
UML类图
Subject(目标)
——目标知道它的观察者。可以有任意多个观察者观察同一个目标;
——提供注册和删除观察者对象的接口。
Observer(观察者)
——为那些在目标发生改变时需获得通知的对象定义一个更新接口。
ConcreteSubject(具体目标)
——将有关状态存入各ConcreteObserver对象;
——当它的状态发生改变时,向它的各个观察者发出通知。
ConcreteObserver(具体观察者)
——维护一个指向ConcreteSubject对象的引用;
——存储有关状态,这些状态应与目标的状态保持一致;
——实现Observer的更新接口以使自身状态与目标的状态保持一致。
观察者模式按照以下方式进行协作:
- 当ConcreteSubject发生任何可能导致其观察者与其本身状态不一致的改变时,它将通知它的各个观察者;
- 在得到一个具体目标的改变通知后,ConcreteObserver对象可向目标对象查询信息。ConcreteObserver使用这些信息以使它的状态与目标对象的状态一致。
以下是调用时序图:
使用场合
在以下任一情况下都可以使用观察者模式:
- 当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一方面。将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立的改变和复用;
- 当对一个对象的改变需要同时改变其它对象,而不知道具体有多少对象有待改变;
- 当一个对象必须通知其它对象,而它又不能假定其它对象是谁;也就是说,你不希望这些对象是紧密耦合的。
代码实现
- #include <iostream>
- #include <list>
- using namespace std;
- class Observer
- {
- public:
- virtual void Update(int) = ;
- };
- class Subject
- {
- public:
- virtual void Attach(Observer *) = ;
- virtual void Detach(Observer *) = ;
- virtual void Notify() = ;
- };
- class ConcreteObserver : public Observer
- {
- public:
- ConcreteObserver(Subject *pSubject) : m_pSubject(pSubject){}
- void Update(int value)
- {
- cout<<"ConcreteObserver get the update. New State:"<<value<<endl;
- }
- private:
- Subject *m_pSubject;
- };
- class ConcreteObserver2 : public Observer
- {
- public:
- ConcreteObserver2(Subject *pSubject) : m_pSubject(pSubject){}
- void Update(int value)
- {
- cout<<"ConcreteObserver2 get the update. New State:"<<value<<endl;
- }
- private:
- Subject *m_pSubject;
- };
- class ConcreteSubject : public Subject
- {
- public:
- void Attach(Observer *pObserver);
- void Detach(Observer *pObserver);
- void Notify();
- void SetState(int state)
- {
- m_iState = state;
- }
- private:
- std::list<Observer *> m_ObserverList;
- int m_iState;
- };
- void ConcreteSubject::Attach(Observer *pObserver)
- {
- m_ObserverList.push_back(pObserver);
- }
- void ConcreteSubject::Detach(Observer *pObserver)
- {
- m_ObserverList.remove(pObserver);
- }
- void ConcreteSubject::Notify()
- {
- std::list<Observer *>::iterator it = m_ObserverList.begin();
- while (it != m_ObserverList.end())
- {
- (*it)->Update(m_iState);
- ++it;
- }
- }
- int main()
- {
- // Create Subject
- ConcreteSubject *pSubject = new ConcreteSubject();
- // Create Observer
- Observer *pObserver = new ConcreteObserver(pSubject);
- Observer *pObserver2 = new ConcreteObserver2(pSubject);
- // Change the state
- pSubject->SetState();
- // Register the observer
- pSubject->Attach(pObserver);
- pSubject->Attach(pObserver2);
- pSubject->Notify();
- // Unregister the observer
- pSubject->Detach(pObserver);
- pSubject->SetState();
- pSubject->Notify();
- delete pObserver;
- delete pObserver2;
- delete pSubject;
- }
总结
观察者模式在23个设计模式中的地位是非常高的,我们基本上各大框架中都是随处可见。真正的理解了整个模式,对我们去理解别人的代码有非常大的帮助;在我们日后的工作中也会或多或少的使用该设计模式。这里总结的不是很全面,在日后如果碰到了需要补充的内容,我会继续补充的;同时也希望大家提出更好的建议。
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