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。
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。
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++)
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