设计模式之观察者模式

概念解释

Observer 模式要解决的问题为： 建立一个一（ Subject）对多（ Observer） 的依赖关系， 并且做到当“一” 变化的时候， 依赖这个“一”的多也能够同步改变。
在GOF的《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书中对观察者模式是这样说的：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。当一个对象发生了变化，关注它的对象就会得到通知；这种交互也称为发布-订阅(publish-subscribe)。目标是通知的发布者，它发出通知时并不需要知道谁是它的观察者。

运行机制

Subject（目标）
——目标知道它的观察者。可以有任意多个观察者观察同一个目标；
——提供注册和删除观察者对象的接口。

Observer（观察者）
——为那些在目标发生改变时需获得通知的对象定义一个更新接口。

ConcreteSubject（具体目标）
——将有关状态存入各ConcreteObserver对象；
——当它的状态发生改变时，向它的各个观察者发出通知。

ConcreteObserver（具体观察者）
——维护一个指向ConcreteSubject对象的引用；
——存储有关状态，这些状态应与目标的状态保持一致；
——实现Observer的更新接口以使自身状态与目标的状态保持一致。

观察者模式按照以下方式进行协作：
当ConcreteSubject发生任何可能导致其观察者与其本身状态不一致的改变时，它将通知它的各个观察者；
在得到一个具体目标的改变通后，ConcreteObserver对象可向目标对象查询信息。ConcreteObserver使用这些信息以使它的状态与目标对象的状态一致。

适用场景

在以下任一情况下都可以使用观察者模式：

1.当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面。将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立的改变和复用；
2.当对一个对象的改变需要同时改变其它对象，而不知道具体有多少对象有待改变；
3.当一个对象必须通知其它对象，而它又不能假定其它对象是谁；也就是说，你不希望这些对象是紧密耦合的。

代码实现

#include 
#include 
using namespace std;
 
class Observer //订阅者
{
public:
    virtual void Update(int) = 0;
};
 
class Subject  //发布者
{
public:
    virtual void Attach(Observer *) = 0;
    virtual void Detach(Observer *) = 0;
    virtual void Notify() = 0;
};
 
class ConcreteObserver : public Observer  //订阅者1
{
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  //订阅者2
{
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   //具体发布者
{
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())   //通知所有的订阅者
    {
        (*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;
}

运行结果为：