C++設計模式之觀察者模式

更新時間：2014年10月09日 09:15:37 作者：果凍想

這篇文章主要介紹了C++設計模式之觀察者模式,本文講解了什么是觀察者模式、觀察者模式的UML類圖、觀察者模式的使用場合等內容,需要的朋友可以參考下

前言

之前做了一個性能測試的項目，就是需要對現(xiàn)在的產品進行性能測試，獲得測試數(shù)據(jù)，然后書寫測試報告，并提出合理化的改善意見。項目很簡單，我們獲得了一系列性能測試數(shù)據(jù)，對于數(shù)據(jù)，我們需要在Excel中制作測試數(shù)據(jù)的折線圖、餅狀圖和柱狀圖，以直觀的表現(xiàn)出性能的變化。在實際操作時，我發(fā)現(xiàn)，如果我修改了一個數(shù)據(jù)，折線圖、餅狀圖和柱狀圖就都發(fā)生了變換。這個是如何做到的？這就要說到今天總結的觀察者模式了，作為設計模式大家庭中最重要的一個，我們不得不去好好的學習一下觀察者模式。

觀察者模式

在GOF的《設計模式:可復用面向對象軟件的基礎》一書中對觀察者模式是這樣說的：定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。當一個對象發(fā)生了變化，關注它的對象就會得到通知；這種交互也稱為發(fā)布-訂閱(publish-subscribe)。目標是通知的發(fā)布者，它發(fā)出通知時并不需要知道誰是它的觀察者。

再說說上面的數(shù)據(jù)和圖之間的關系；不管是折線圖、餅狀圖，還是柱狀圖，它們都依賴于數(shù)據(jù)；當數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，數(shù)據(jù)對象會通知依賴于它的對象去更新；所以就有了Excel中，當數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，對應的統(tǒng)計圖也會自動的重繪。

UML類圖

Subject（目標）
——目標知道它的觀察者?？梢杂腥我舛鄠€觀察者觀察同一個目標；
——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(fā)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）
——將有關狀態(tài)存入各ConcreteObserver對象；
——當它的狀態(tài)發(fā)生改變時，向它的各個觀察者發(fā)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(tài)，這些狀態(tài)應與目標的狀態(tài)保持一致；
——實現(xiàn)Observer的更新接口以使自身狀態(tài)與目標的狀態(tài)保持一致。

觀察者模式按照以下方式進行協(xié)作：

1.當ConcreteSubject發(fā)生任何可能導致其觀察者與其本身狀態(tài)不一致的改變時，它將通知它的各個觀察者；

2.在得到一個具體目標的改變通知后，ConcreteObserver對象可向目標對象查詢信息。ConcreteObserver使用這些信息以使它的狀態(tài)與目標對象的狀態(tài)一致。

以下是調用時序圖：

使用場合

在以下任一情況下都可以使用觀察者模式：

1.當一個抽象模型有兩個方面，其中一個方面依賴于另一方面。將這二者封裝在獨立的對象中以使它們可以各自獨立的改變和復用；
2.當對一個對象的改變需要同時改變其它對象，而不知道具體有多少對象有待改變；
3.當一個對象必須通知其它對象，而它又不能假定其它對象是誰；也就是說，你不希望這些對象是緊密耦合的。

代碼實現(xiàn)

復制代碼代碼如下:

#include <iostream>

#include <list>

using namespace std;

class Observer

{

public:

     virtual void Update(int) = 0;

};

class Subject

{

public:

     virtual void Attach(Observer *) = 0;

     virtual void Detach(Observer *) = 0;

     virtual void Notify() = 0;

};

class ConcreteObserver : public Observer

{

public:

     ConcreteObserver(Subject *pSubject) : m_pSubject(pSubject){}

     void Update(int value)

     {

          cout<<"ConcreteObserver get the update. New State:"<<value<<endl;

     }

private:

     Subject *m_pSubject;

};

class ConcreteObserver2 : public Observer

{

public:

     ConcreteObserver2(Subject *pSubject) : m_pSubject(pSubject){}

     void Update(int value)

     {

          cout<<"ConcreteObserver2 get the update. New State:"<<value<<endl;

     }

private:

     Subject *m_pSubject;

};

class ConcreteSubject : public Subject

{

public:

     void Attach(Observer *pObserver);

     void Detach(Observer *pObserver);

     void Notify();

     void SetState(int state)

     {

          m_iState = state;

     }

private:

     std::list<Observer *> m_ObserverList;

     int m_iState;

};

void ConcreteSubject::Attach(Observer *pObserver)

{

     m_ObserverList.push_back(pObserver);

}

void ConcreteSubject::Detach(Observer *pObserver)

{

     m_ObserverList.remove(pObserver);

}

void ConcreteSubject::Notify()

{

     std::list<Observer *>::iterator it = m_ObserverList.begin();

     while (it != m_ObserverList.end())

     {

          (*it)->Update(m_iState);

          ++it;

     }

}

int main()

{

     // Create Subject

     ConcreteSubject *pSubject = new ConcreteSubject();

     // Create Observer

     Observer *pObserver = new ConcreteObserver(pSubject);

     Observer *pObserver2 = new ConcreteObserver2(pSubject);

     // Change the state

     pSubject->SetState(2);

     // Register the observer

     pSubject->Attach(pObserver);

     pSubject->Attach(pObserver2);

     pSubject->Notify();

     // Unregister the observer

     pSubject->Detach(pObserver);

     pSubject->SetState(3);

     pSubject->Notify();

     delete pObserver;

     delete pObserver2;

     delete pSubject;

}