設計模式(16) 觀察者模式（OBSERVER）C++實現

意圖：

定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態發生改變時，所有依賴於它的對象都得到通知並被自動更新。

動機：

將一個系統設計成一系列相互協作的類有一個常見的副作用：需要維護相關對象之間的一致性。

觀察者模式定義一種交互，即發布-訂閱：

• 一個對象當自身狀態發生改變時，會發出通知，但是並不知道誰是他的接收者，但每個接收者都會接收到通知，這些接受者稱為觀察者。
• 作為對通知的響應，每個觀察者都將查詢目標狀態，然后改變自身的狀態以和目標狀態進行同步。

使用場景：

• 使對象封裝為獨立的改變和使用；
• 一個對象改變同時需要改變其它對象，而不知道具體有多少對象需要改變；
• 不希望對象是緊耦合的。

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結構：

參與者：

Subject：目標，知道它的觀察者，提供注冊和刪除觀察者對象的接口

Observer：觀察者，為那些在目標發生改變時需獲得通知的對象定義一個更新接口

ConcreteSubject：具體目標，存儲對象狀態，狀態改變時，向各個觀察者發出通知

ConcreteObserver：具體觀察者，維護一個指向ConcreteSubject對象的引用，存儲有關狀態，實現更新接口update，使自身狀態與目標的狀態保持一致

優缺點：

1 目標和觀察者之間松耦合

2 支持廣播通信：Subject發送的通知不需要指定它的接受者。通知被自動廣播給所有已向該目標對象登記的有關對象。

3 意外的更新：看似無害的操作可能會引起觀察者錯誤的更新。

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示例代碼：

/*
 * 觀察者模式
 * 情景：高數課，ABCD四位同學，A是好學生，去上課，B在寢室睡覺，C在網吧打游戲，D在學校外陪女友逛街
 * 他們約定，如果要點名了，A在QQ群里吼一聲，他們立刻趕到教室去。
 * 采用觀察者模式實現這個情景的應用。
 */

#include <iostream>
#include <string>
#include <list>

class Observer;

class Subject{
public:
    virtual ~Subject() {};
    virtual void registerObsvr(Observer* obsvr) = 0;
    virtual void removeObsvr(Observer* obsvr) = 0;
    virtual void notifyObsvrs(const std::string &msg) = 0;
};
class Observer {
public:
    virtual ~Observer() {};
    virtual void Update(const std::string &msg)= 0;
    virtual std::string getName() = 0;
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() > 0)
        _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 == "點名了" )
        std::cout << "Action: " << _action
        << std::endl << std::endl;
    else
        std::cout << "Go on：" << _now
        << std::endl << std::endl ;
}

//測試代碼
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("目前沒點名");
    qqgroup->notifyObsvrs("點名了");

    system("Pause");
    return 0;
}

 

運行截圖

 

相關模式：

中介者模式：通過封裝負責的更新條件來實現對象間的交互

觀察者模式：使用廣播-接收模式實現對象間的交互，不需要維護一個復雜的中介者類

 

 

參考資料：

《設計模式:可復用面向對象軟件的基礎》

設計模式----觀察者模式（C++）