HeadFirst设计模式 之 C++实现(二)：Observer(观察者模式)

观察者模式是最常用的设计模式之一，【对象之间多对一的依赖关系，当一个对象发生变化时，其会通知所有依赖它的对象】。拿订阅报纸和发行报社打比方，报社采集到news制作新的报纸，派送给订阅的客户，以此把最新的消息告知客户。所以，出版社 + 订阅者 = 观察者模式。

这种一对多的关系，也即“一个”主题、“多个”观察者能够使得观察者仅仅了解主题推送的消息但不知晓其中的细节，而主题握有观察者列表但不干涉到观察者的个人隐私。所以，它们之间相互有交互，但不紧密，不清楚对方的细节。改变主题或者观察者任意一方，并不会影响到对方。

这就是，设计原则之四：为了交互对象之间的松耦合设计而努力。

下面我们来看气象站的建设，满足：有气象数据更新时，通知用户，用户可以在布告板上显示出更新信息。

这个是典型的推送服务(Push)，一有新信息就发送给观察者，但是有的时候过于频繁的推送会给用户带来很多不需要的“垃圾”信息，所以设计主动的询问(Pull)同样非常有意义。

然后是我自己用C++实现的气象站模型，有疏漏的地方请指教：

// Observer Pattern.h

#include 
#include 

class Observer;
// 实现主题接口
class Subject
{
public:
	virtual ~Subject();
	virtual registerObserver(Subject *obv);
	virtual removeObserver(Subject *obv);
	virtual notifyObserver();	// 主题信息改变，由此通知所有观察者"推Push"
protected:
	Subject();	   // 限制只能子类构造
};
class  WeatherData : public Subject
{
private:
	list *m_observers;
	float m_temperature;
	float m_humidity;
	float m_pressure;
public:
	WeatherData();
	virtual ~ WeatherData();
	virtual registerObserver(Subject *obv);
	virtual removeObserver(Subject *obv);
	virtual notifyObserver();
	float getTemperature();		// 这是让用户自己get想要的信息，主题只需要开放相应的接口即可
	float getHumidity();
	float getPressure();
	void  measureChanged();
};
// 实现观察者接口、显示接口
class Observer
{
public:
	Observer();
	virtual ~Observer();
	virtual void update(float temp, float humidity, float pressure) = 0;
};
class DisplayElement
{
public:
	DisplayElement();
	virtual ~DisplayElement();
	virtual void display() = 0;
};
// 多重继承
class CurrentConditionsDisplay : public Observer, public DisplayElement
{
public:
	CurrentConditionsDisplay();
	virtual ~CurrentConditionsDisplay();
	virtual void update(float temp, float humidity, float pressure);
	virtual void display(Subject sub);
private:
	Subject *m_sub;
	float m_temp;
	float m_humidity;
};
class StaticsDisplay : public Observer, public DisplayElement
{
public:
	StaticsDisplay();
	virtual ~StaticsDisplay();
	virtual void update(float temp, float humidity, float pressure);
	virtual void display(Subject sub);
private:
	Subject *m_sub;
	float avg_temp;
	float max_temp;
	float min_temp;
};
class ForecastDisplay : public Observer, public DisplayElement
{
public:
	ForecastDisplay();
	virtual ~ForecastDisplay();
	virtual void update(float temp, float humidity, float pressure);
	virtual void display(Subject sub);
private:
	Subject *m_sub;
};

OBSERVER — 想知道咱们公司最新MM情报吗？加入公司的MM情报邮件组就行了，tom负责搜集情报，他发现的新情报不用一个一个通知我们，直接发布给邮件组，我们作为订阅者（观察者）就可以及时收到情报啦

　　观察者模式：观察者模式定义了一种一队多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态上发生变化时，会通知所有观察者对象，使他们能够自动更新自己。

// Observer Pattern(观察者模式)
#include 
#include "ObserverPattern.h"
using std::cout;
using std::endl;

// 主题接口
Subject::~Subject()
{
}
// 气象站的主题接口实现
WeatherData::WeatherData()
{
	m_observers = new list;
}
WeatherData::~ WeatherData()
{
}
WeatherData::registerObserver(Subject *obv)
{
	if(nullptr != obv)
	{
		m_observers->push_front(obv);
	}
}
WeatherData::removeObserver(Subject *obv)
{
	if(nullptr != obv)
	{
		m_observers->remove(obv);
	}	
}
WeatherData::notifyObserver()
{
	list::iterator iter;
	for(; iter!=m_observers->end(); iter++)	// 注意呢，迭代器的使用
	{
		(*iter)->update(m_temperature, m_humidity, m_pressure);
	}
}
float WeatherData::getTemperature()
{
	return m_temperature;
}
float WeatherData::getHumidity()
{
	return m_humidity;
}
float WeatherData::getPressure()
{
	return m_pressure;
}
void  WeatherData::measureChanged()
{
	notifyObserver();  // 主题信息更新，通知所有观察者
}
// 观察者和显示的接口
CurrentConditionsDisplay::CurrentConditionsDisplay(Subject *sub)
{
	m_sub = sub;
	m_sub->registerObserver(this);
}
CurrentConditionsDisplay::~CurrentConditionsDisplay()
{
	m_sub->removeObserver(this);
	if(nullptr != m_sub)
		delete m_sub;
}
void CurrentConditionsDisplay::update(float temp, float humidity, float pressure)
{
	m_temp = temp;
	m_humidity = humidity;
	display();
}
void CurrentConditionsDisplay::display(Subject sub)
{
	cout << "Current condition: "<< m_temp << "F degrees and "
		 << m_humidity << "%% humidity" << endl;  
}
// 其他两个接口实现的类也是类似的

对于Java中有已经实现的Observable类和Observer，之后将继续学习....  也即MVC中的观察者模式。最大的区别是将主题接口设计成了一个base class，这么做是有缺点的，不适合代码的使用和复用，最好的办法就是设计成接口，多用组合，针对接口编程。但这里仍然放出Java的UML图供学习：

还有生活中常见的例子：对同一组数据进行统计分析时候，我们希望能够提供多种形式的表示（例如以表格进行统计显示、柱状图统计显示、百分比统计显示等）。这些表示都依赖于同一组数据，我们当然需要当数据改变的时候，所有的统计的显示都能够同时改变。

重要的是，【会活用设计模式】。

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