c++ 设计模式5 （Observer / Event 观察者模式）

3.3 观察者模式 （Observer）/发布-订阅模式

动机：

在软件构建过程中，我们需要为某些对象建立一种“通知依赖关系”——一个对象（目标对象）的状态发生改变，所有的依赖对象（观察者对象）都能得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密，将使得软件不能很好地抵御变化。

使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化，并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合。

代码示例： 文件分割器，添加处理过程进度展示功能。

第一种方法：

分析代码：违背依赖倒置原则

第6行： ProgressBar作为实现细节（表现形式可以多样变化，如图形界面，数字显示等）。其扮演的角色和任务是通知。

将通知的任务不用控件方式（太过细节）实现。

第二种方法：（重构第一种）

添加 IProgress类，作为抽象的通知机制，即观察者（订阅者）。观察者内含有更新方法DoProgress()。具体观察者（MainForm/ConsoleNotifier）继承该类，实现各自更新功能。

FileSplitter作为被观察对象（对象/发布者），其中含有抽象通知机制IProgress指针，利用DoProgress()方法进行通知。

即对象（发布者）不必考虑观察者情况，自动进行通知（发布）工作；

观察者（订阅者）根据自身实际情况选择是否订阅或如何处理通知。

同时考虑多个观察者问题添加List<IProgress*>。

 //FileSplitter1.cpp
 class FileSplitter
 {
     string m_filePath;
     int m_fileNumber;
     ProgressBar* m_progressBar; 

 public:
     FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber, ProgressBar* progressBar) :
         m_filePath(filePath),
         m_fileNumber(fileNumber),
         m_progressBar(progressBar){

     }

     void split(){

         //1.读取大文件

         //2.分批次向小文件中写入
         for (int i = ; i < m_fileNumber; i++){
             //...
             float progressValue = m_fileNumber;
             progressValue = (i + ) / progressValue;
             m_progressBar->setValue(progressValue);
         }

     }

 // MainForm1.cpp
 class MainForm : public Form
 {
     TextBox* txtFilePath;
     TextBox* txtFileNumber;
     ProgressBar* progressBar;

 public:
     void Button1_Click(){

         string filePath = txtFilePath->getText();
         int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());

         FileSplitter splitter(filePath, number, progressBar);

         splitter.split();

     }
 };

第二种方法：

 //FileSplitter2.cpp
 class IProgress{
 public:
     virtual void DoProgress(float value)=;
     virtual ~IProgress(){}
 };

 class FileSplitter
 {
     string m_filePath;
     int m_fileNumber;

     List<IProgress*>  m_iprogressList; // 抽象通知机制，支持多个观察者

 public:
     FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber) :
         m_filePath(filePath),
         m_fileNumber(fileNumber){

     }

     void split(){

         //1.读取大文件

         //2.分批次向小文件中写入
         for (int i = ; i < m_fileNumber; i++){
             //...

             float progressValue = m_fileNumber;
             progressValue = (i + ) / progressValue;
             onProgress(progressValue);//发送通知
         }

     }

     void addIProgress(IProgress* iprogress){
         m_iprogressList.push_back(iprogress);
     }

     void removeIProgress(IProgress* iprogress){
         m_iprogressList.remove(iprogress);
     }

 protected:
     virtual void onProgress(float value){

         List<IProgress*>::iterator itor=m_iprogressList.begin();

         while (itor != m_iprogressList.end() )
             (*itor)->DoProgress(value); //更新进度条
             itor++;
         }
     }
 };

 //MainForm2.cpp
 class MainForm : public Form, public IProgress
 {
     TextBox* txtFilePath;
     TextBox* txtFileNumber;

     ProgressBar* progressBar;

 public:
     void Button1_Click(){

         string filePath = txtFilePath->getText();
         int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());

         ConsoleNotifier cn;

         FileSplitter splitter(filePath, number);

         splitter.addIProgress(this); //订阅通知
         splitter.addIProgress(&cn)； //订阅通知

         splitter.split();

         splitter.removeIProgress(this);

     }

     virtual void DoProgress(float value){
         progressBar->setValue(value);
     }
 };

 class ConsoleNotifier : public IProgress {
 public:
     virtual void DoProgress(float value){
         cout << ".";
     }
 };

定义：

定义对象间的一种一对多（变化）的依赖关系，以便当一个对象（Subject）的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。

类图：

Observer:  IProgress； Update()：DoProgress() .

ConcreteSubject: FileSplitter

ConcreteObserver: Mainform / ConsoleNotifier

根据标准的Observer模式定义，也可将addIProgress，removeProgress，onProgress单独定义类（Subject），再将FileSplitter(ConcreteSubject)继承此类。

上述方法2 相当于将类图中的Subject 和 ConcreteSubject合二为一。

要点总结：

1.使用面向对象的抽象，Observer模式使得我们可以独立地改变目标与观察者，从而使二者之间的依赖关系达到松耦合。

2.目标发送通知时，无需指定观察者，通知会（可以携带通知信息作为参数）自动传播。

onProgress(progressValue);//发送通知，无需考虑具体的观察者问题。

3.观察者自己决定是否订阅通知，目标对象对此一无所知。

79 splitter.addIProgress(this); //订阅通知

80 splitter.addIProgress(&cn)； //订阅通知

4.Observer模式是基于事件的UI框架中非常常用的设计模式，也是MVC模式的一个重要组成部分。