设计模式(16) 观察者模式（OBSERVER）C++实现

意图：

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。

动机：

将一个系统设计成一系列相互协作的类有一个常见的副作用：需要维护相关对象之间的一致性。

观察者模式定义一种交互，即发布-订阅：

• 一个对象当自身状态发生改变时，会发出通知，但是并不知道谁是他的接收者，但每个接收者都会接收到通知，这些接受者称为观察者。
• 作为对通知的响应，每个观察者都将查询目标状态，然后改变自身的状态以和目标状态进行同步。

使用场景：

• 使对象封装为独立的改变和使用；
• 一个对象改变同时需要改变其它对象，而不知道具体有多少对象需要改变；
• 不希望对象是紧耦合的。

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结构：

参与者：

Subject：目标，知道它的观察者，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，存储对象状态，状态改变时，向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，实现更新接口update，使自身状态与目标的状态保持一致

优缺点：

1 目标和观察者之间松耦合

2 支持广播通信：Subject发送的通知不需要指定它的接受者。通知被自动广播给所有已向该目标对象登记的有关对象。

3 意外的更新：看似无害的操作可能会引起观察者错误的更新。

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示例代码：

 /*
  * 观察者模式
  * 情景：高数课，ABCD四位同学，A是好学生，去上课，B在寝室睡觉，C在网吧打游戏，D在学校外陪女友逛街
  * 他们约定，如果要点名了，A在QQ群里吼一声，他们立刻赶到教室去。
  * 采用观察者模式实现这个情景的应用。
  */
 
 #include <iostream>
 #include <string>
 #include <list>
 
 class Observer;
 
 class Subject{
 public:
     virtual ~Subject() {};
     virtual void registerObsvr(Observer* obsvr) = ;
     virtual void removeObsvr(Observer* obsvr) = ;
     virtual void notifyObsvrs(const std::string &msg) = ;
 };
 class Observer {
 public:
     virtual ~Observer() {};
     virtual void Update(const std::string &msg)= ;
     virtual std::string getName() = ;
 protected:
     Observer(){};
 };
 
 // -------------------------------------------------
 class QQGroup : public Subject {
 public:
     QQGroup() { _observers = new std::list<Observer*>(); }
     void registerObsvr(Observer* obsvr);
     void removeObsvr(Observer* obsvr);
     void notifyObsvrs(const std::string &msg);
 private:
     std::list<Observer*> *_observers;
 };
 
 void QQGroup::registerObsvr(Observer* obsvr) {
     _observers->push_back(obsvr);
 }
 
 void QQGroup::removeObsvr(Observer* obsvr) {
     if (_observers->size() > )
         _observers->remove(obsvr);
 }
 void QQGroup::notifyObsvrs( const std::string &msg) {
     std::cout << "群消息：" << msg << std::endl;
     std::list<Observer*>::iterator iter
         = _observers->begin();
     for ( ;iter != _observers->end(); iter++ ) {
         (*iter)->Update(msg);
     }
 }
 
 // ------------------------------------------------
 class RoomMate : public Observer {
 public:
     RoomMate(std::string name, std::string now ,std::string action)
     {
         _name = name;
         _action = action;
         _now = now;
     };
     void Update( const std::string &msg);
     std::string getName();
 private:
     std::string _name;
     std::string _action;
     std::string _now;
 };
 
 std::string RoomMate::getName() {
     return _name;
 }
 
 void RoomMate::Update(const std::string &msg) {
     std::cout<< "This is " << _name << std::endl;
     if ( msg == "点名了" )
         std::cout << "Action: " << _action
         << std::endl << std::endl;
     else
         std::cout << "Go on：" << _now
         << std::endl << std::endl ;
 }
 
 //测试代码
 int main()
 {
     RoomMate* B = new RoomMate("B",
         "sleeping",
         "get dressed and run to classroom");
     RoomMate* C = new RoomMate("C",
         "playing games",
         "pay the fee and run to classroom");
     RoomMate* D = new RoomMate("D",
         "shopping with girl friend",
         "go back to school and be worried about girl friend's angry");
 
     QQGroup* qqgroup = new QQGroup();
     qqgroup->registerObsvr(B);
     qqgroup->registerObsvr(C);
     qqgroup->registerObsvr(D);
 
     qqgroup->notifyObsvrs("目前没点名");
     qqgroup->notifyObsvrs("点名了");
 
     system("Pause");
     return ;
 }

运行截图

相关模式：

中介者模式：通过封装负责的更新条件来实现对象间的交互

观察者模式：使用广播-接收模式实现对象间的交互，不需要维护一个复杂的中介者类

参考资料：

《设计模式:可复用面向对象软件的基础》

设计模式----观察者模式（C++）