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C++示例講解觀察者設(shè)計(jì)模式

更新時(shí)間：2022年12月26日 17:13:36 作者：編程遠(yuǎn)泊

觀察者模式是極其重要的一個(gè)設(shè)計(jì)模式，也是我?guī)啄觊_(kāi)發(fā)過(guò)程中使用最多的設(shè)計(jì)模式，本文首先概述觀察者模式的基本概念和Demo實(shí)現(xiàn)，接著是觀察者模式在C++中的應(yīng)用，最后是對(duì)觀察者模式的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)

引言

用來(lái)解決兩個(gè)不相關(guān)對(duì)象之間的一對(duì)一或者一對(duì)多的通信模型。

什么是觀察者設(shè)計(jì)模式

觀察者模式是一種對(duì)象行為模式。它定義對(duì)象間的一種一對(duì)多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴于它的對(duì)象都得到通知并被自動(dòng)更新。在觀察者模式中，主體是通知的發(fā)布者，它發(fā)出通知時(shí)并不需要知道誰(shuí)是它的觀察者，可以有任意數(shù)目的觀察者訂閱并接受通知。觀察者模式不僅被廣泛應(yīng)用于軟件界面元素之間的交互，在業(yè)務(wù)對(duì)象之間的交互、權(quán)限管理等方面也有廣泛的應(yīng)用。

解決的問(wèn)題

定義了對(duì)象間的一種一對(duì)多的組合關(guān)系，以便一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生時(shí)，所有依賴于它的對(duì)象都得到通知并自動(dòng)刷新。

觀察者和被觀察者之間存在“觀察”的邏輯關(guān)系，當(dāng)被觀察者發(fā)生變化時(shí)，觀察者就會(huì)觀察到這樣的變化，并作出相應(yīng)的響應(yīng)。

編程思路

設(shè)定兩者類，一個(gè)為觀察者類，一個(gè)為被觀察者類

觀察者類中，定義一個(gè)對(duì)某個(gè)事件感興趣的處理函數(shù)，一般也叫做槽函數(shù)

被觀察者類中，定義一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用來(lái)保存觀察者對(duì)某一個(gè)事件id（信號(hào)）感興趣，使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立信號(hào)與對(duì)象之間的映射關(guān)系

被觀察者類中，定義兩個(gè)方法函數(shù)：

一個(gè)方法為：添加觀察者與其感興趣的事件id（信號(hào)）加入到容器中

另一個(gè)方法為：信號(hào)函數(shù)：通知事件函數(shù)執(zhí)行邏輯：首先遍歷容器中，有沒(méi)有感興趣的事件ID，如果有，則代表一系列的觀察者，對(duì)這個(gè)事件感興趣，那么再次遍歷觀察者列表，讓每一個(gè)觀察者執(zhí)行相應(yīng)的槽函數(shù)

#include <iostream>
#include <map>
#include <list>
using namespace std;
class RecvBase
{
public:
    RecvBase()
    {
        cout << "RecvBase structure" <<  endl;
    }
    virtual void slotFunctions(int msgid)=0;
    virtual ~RecvBase()
    {
        cout << "RecvBase destruct" << endl;
    }
};
class Recv:public RecvBase
{
public:
    Recv()
    {
        cout << "Recv structure" << "---" << this << "---" << endl;
    }
    void slotFunctions(int msgid)override
    {
        switch(msgid)
        {
        case 1:
            cout << this << "接收到1信號(hào)，執(zhí)行1信號(hào)對(duì)應(yīng)的槽函數(shù)" << endl;
            break;
        case 2:
            cout << this << "接收到2信號(hào)，執(zhí)行2信號(hào)對(duì)應(yīng)的槽函數(shù)" << endl;
            break;
        case 3:
            cout << this << "接收到3信號(hào)，執(zhí)行3信號(hào)對(duì)應(yīng)的槽函數(shù)" << endl;
            break;
        case 4:
            cout << this << "接收到4信號(hào)，執(zhí)行4信號(hào)對(duì)應(yīng)的槽函數(shù)" << endl;
            break;
        }
    }
    ~Recv()override
    {
        cout << "Recv destruct" << endl;
    }
};
class Sender
{
public:
    Sender()
    {
        cout << "sender structure" << endl;
    }
    map<int,list<RecvBase* >> RecvMap;
    void observerToRecvMap(int msgid,RecvBase* recv)
    {
        this->RecvMap[msgid].push_back(recv);
    }
    void senderSignals(int msgid)
    {
        auto it = RecvMap.find(msgid);
        if(it!=RecvMap.end())
        {
            for(RecvBase* p:it->second)
            {
                p->slotFunctions(msgid);
            }
        }else{
            cout << "接收到未知信號(hào)，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的可執(zhí)行槽函數(shù)" << endl;
        }
    }
    ~Sender()
    {
        cout << "sender destruct" << endl;
    }
};
int main()
{
    Sender sender;
    RecvBase* r1=new Recv();
    RecvBase* r2=new Recv();
    RecvBase* r3=new Recv();
    RecvBase* r4=new Recv();
    sender.observerToRecvMap(1,r1);
    sender.observerToRecvMap(1,r2);
    sender.observerToRecvMap(2,r2);
    sender.observerToRecvMap(3,r3);
    sender.observerToRecvMap(4,r4);
    while(true)
    {
        int msgid;
        cin >> msgid;
        if(-1==msgid)break;
        sender.senderSignals(msgid);
    }
    delete r1;
    delete r2;
    delete r3;
    delete r4;
    return 0;
}