（三）行为模式：7、观察者模式（Observer Pattern）（C++示例）

目录

1、观察者模式（Observer Pattern）含义

2、观察者模式的UML图学习

3、观察者模式的应用场景

4、观察者模式的优缺点

（1）优点：

（2）缺点

5、C++实现观察者模式的实例

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1、观察者模式（Observer Pattern）含义

观察者模式（Observer）定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同事监听某一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。【DP】

观察者模式（Observer Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了对象之间的一对多依赖关系，使得当一个对象状态发生改变时，所有依赖它的对象都会自动收到通知并更新。

2、观察者模式的UML图学习

观察者模式的主要角色包括：

（1）Subject（目标）：被观察的对象，它维护了一个观察者列表，并提供了添加、删除和通知观察者的方法。

（2）Observer（观察者）：观察目标的对象，它定义了接收通知并进行相应操作的方法。

（3）ConcreteSubject（具体目标）：具体的被观察对象，继承或实现了Subject接口，可以有多个不同的具体目标。

（4）ConcreteObserver（具体观察者）：具体的观察者对象，继承或实现了Observer接口，可以有多个不同的具体观察者。

3、观察者模式的应用场景

（1）当一个对象的改变需要同时通知其他对象，并且不知道具体有多少个对象需要通知时。

（2）当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面，将这两个方面封装在独立的对象中，使它们可以独立地改变和复用时。

4、观察者模式的优缺点

（1）优点：

        1）解耦性：观察者模式将目标和观察者解耦，使得它们可以独立地变化。

        2）扩展性：可以很方便地增加新的观察者和目标，符合开闭原则。

        3）可以实现一对多的依赖关系，一个目标可以有多个观察者。

（2）缺点

      1）观察者过多时，会导致通知时间增加，影响性能。

        2）观察者和目标之间有循环依赖时，可能会导致循环调用，需要注意避免。

5、C++实现观察者模式的实例

#include 
#include 

// 观察者接口
class Observer 
{
public:
    virtual void update(int data) = 0;
};

// 具体观察者A
class ConcreteObserverA : public Observer 
{
public:
    void update(int data) override 
    {
        std::cout << "ConcreteObserverA received update: " << data << std::endl;
    }
};

// 具体观察者B
class ConcreteObserverB : public Observer 
{
public:
    void update(int data) override 
    {
        std::cout << "ConcreteObserverB received update: " << data << std::endl;
    }
};

// 目标类
class Subject 
{
private:
    int data;
    std::vector observers;

public:
    void attach(Observer* observer) 
    {
        observers.push_back(observer);
    }

    void detach(Observer* observer) 
    {
        for (auto it = observers.begin(); it != observers.end(); ++it) 
        {
            if (*it == observer) 
            {
                observers.erase(it);
                break;
            }
        }
    }

    void notify() 
    {
        for (auto observer : observers) 
        {
            observer->update(data);
        }
    }

    void setData(int newData) 
    {
        data = newData;
        notify();
    }
};

int main() 
{
    Subject subject;
    ConcreteObserverA observerA;
    ConcreteObserverB observerB;

    subject.attach(&observerA);
    subject.attach(&observerB);

    subject.setData(10);

    subject.detach(&observerA);

    subject.setData(20);

    return 0;
}

在上述示例中，我们定义了Observer接口和两个具体观察者类ConcreteObserverA和ConcreteObserverB。Subject类作为目标类，维护了一个观察者列表，并提供了attach、detach和notify等方法。在主函数中，我们创建了一个Subject对象和两个具体观察者对象，并通过attach方法将它们注册到Subject中。然后，通过setData方法改变Subject的数据，从而触发通知并更新观察者。