【设计模式】Head First 设计模式——观察者模式 C++实现

设计模式最大的作用就是在变化和稳定中间寻找隔离点，然后分离它们，从而管理变化。将变化像小兔子一样关到笼子里，让它在笼子里随便跳，而不至于跳出来把你整个房间给污染掉。

设计思想

主题对象（出版者）管理某些数据，当主题内的数据改变，就会通知观察者（订阅者）。

观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。相比让多个对象控制同一份数据，可以得到更干净的OO设计。

业务场景

假定现在有一个气象站类，这个气象站类会不定时更新温度，湿度，气压的最新数据，要求你在这些数值变化时，立即通知一些气象局进行展示，而他们得到的数据是一样的，但是采用的展示手段可能是不一样的，比如有的采用图示，有的采用文字，有的采用语音播报等，给出设计代码。

代码案例

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

// 观察者抽象类
class Observer
{
public:
    virtual void update(const float tmp, const float hum, const float pre) = 0;
    virtual ~Observer() {}
};

// 展示抽象类
class Display
{
public:
    virtual void display() const = 0;
    virtual ~Display() {}
};

// 主题抽象类
class Subject
{
public:
    virtual void registerObserver(Observer* b) = 0;
    virtual void removeObserver(Observer* b)   = 0;
    virtual void notifyObserver() const        = 0;
    virtual ~Subject() {}
};

class WeatherData : public Subject
{
private:
    std::vector observers;
    float                  temperature = 0;
    float                  humidity    = 0;
    float                  pressure    = 0;

public:
    WeatherData() : Subject() {}

    void registerObserver(Observer* b)
    {
        observers.push_back(b);
    }

    void removeObserver(Observer* ob)
    {
        auto it = find(observers.begin(), observers.end(), ob);
        if (it != observers.end())
        {
            observers.erase(it);
        }
    }
    // 通知观察者，使得所有观察者更新信息。
    void notifyObserver() const
    {
        for (auto& it : observers)
        {
            it->update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }

    void measurementsChanged()
    {
        notifyObserver();
    }

    // 设置气象站天气信息并通知观察者。
    void setMeasurements(const float tmp, const float hum, const float pre)
    {
        temperature = tmp;
        humidity    = hum;
        pressure    = pre;
        measurementsChanged();
    }

    ~WeatherData()
    {
        for (auto& each : observers)
        {
            delete each;
            each = nullptr;
        }
    }
};

class CurrentConditionsDisplay : public Observer, public Display
{
private:
    float    temperature = 0;
    float    humidity    = 0;
    Subject* weatherData = nullptr;

public:
    // 初始化信息板，并在气象站对其登记。
    CurrentConditionsDisplay(Subject* wd) : Observer(), Display()
    {
        weatherData = wd;
        weatherData->registerObserver(this);
    }
    // 更新天气信息并展示。
    void update(const float tmp, const float hum, const float pre)
    {
        temperature = tmp;
        humidity    = hum;
        display();
    }

    void display() const
    {
        cout << "气象局1: 当前温度：" << temperature << ", 当前湿度：" << humidity << endl;
    }

    ~CurrentConditionsDisplay()
    {
        if (weatherData)
        {
            delete weatherData;
            weatherData = nullptr;
        }
    }
};

class CurrentConditionsDisplay2 : public Observer, public Display
{
private:
    float    temperature = 0;
    float    humidity    = 0;
    Subject* weatherData = nullptr;

public:
    // 初始化信息板，并在气象站对其登记。
    CurrentConditionsDisplay2(Subject* wd) : Observer(), Display()
    {
        weatherData = wd;
        weatherData->registerObserver(this);
    }
    // 更新天气信息并展示。
    void update(const float tmp, const float hum, const float pre)
    {
        temperature = tmp;
        humidity    = hum;
        display();
    }

    void display() const
    {
        cout << "气象局2: 当前温度：" << temperature << ", 当前湿度：" << humidity << endl;
    }

    ~CurrentConditionsDisplay2()
    {
        if (weatherData)
        {
            delete weatherData;
            weatherData = nullptr;
        }
    }
};

int main()
{
    WeatherData*               wd  = new WeatherData();
    CurrentConditionsDisplay*  cd  = new CurrentConditionsDisplay(wd);
    CurrentConditionsDisplay2* cd2 = new CurrentConditionsDisplay2(wd);

    // wd修改天气信息 并通知展示板
    wd->setMeasurements(80, 65, 30.4f);
    wd->setMeasurements(60, 35, 32.1f);
    wd->removeObserver(cd);
    cout << "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~" << endl;
    wd->setMeasurements(60, 35, 31.1f);

    return 0;
}