行为型Observer模式

Posted 2020-07-26 jacc.kim

    观察者模式意图解决一对多的依赖关系情形中，当被依赖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的问题。举个很简单的例子说，假如一个游戏中的角色的某个属性状态发生了变化，此处不妨假设为角色的等级升级了，则相应的在游戏场景中的模型展现（[依赖点1]）需要跟着调整，并且在UI界面上的角色属性（[依赖点2]）描述细节中还需要及时更新成新等级值展现给玩家。这边的[依赖点1]与[依赖点2]就依赖于角色的属性，并且对于这两个依赖点来说，属性对它们都是很敏感的，它们需要能够及时感知到这些属性的变动。这种情形下就可考虑使用Observer模式。模式的类关系结构图参考如下：

    模式的编码结构参考如下：

 1 namespace observer
 2 {
 3     // -------- observer --------
 4     class Subject;
 5     class IObserver
 6     {
 7     public:
 8         // some code here........
 9         virtual void update(Subject* pSubject) = 0;
10 
11     };//class IObserver
12 
13     class ConcreteObserver1 : public IObserver
14     {
15     public:
16         // some code here........
17         virtual void update(Subject* pSubject) override {
18             // some code here........
19             const auto& theState = pSubject->getState();
20             // some other code here........
21         }
22 
23     };//class ConcreteObserver1
24 
25     // -------- subject --------
26     class Subject
27     {
28     public:
29         // some code here........
30         virtual void registeObserver(IObserver* pObserver) = 0;
31         virtual void unregisterObserver(IObserver* pObserver) = 0;
32         virtual void notify() = 0;
33 
34     };//class Subject
35 
36     class ConcreteSubject : public Subject
37     {
38     public:
39         // some code here........
40         virtual void registeObserver(IObserver* pObserver) override {
41             // some code here........
42             m_listObservers.push_back(pObserver);
43         }
44 
45         virtual void unregisterObserver(IObserver* pObserver) override {
46             // some code here........
47             auto iter = std::find(m_listObservers.begin(), m_listObservers.end(), pObserver);
48             if (iter != m_listObservers.end()) {
49                 m_listObservers.erase(iter);
50             }
51         }
52 
53         virtual void notify() override {
54             for_each(m_listObservers.begin(), m_listObservers.end(), [](const IObserver* pObj){ pObj->update(this); });
55         }
56 
57     private:
58         std::list<IObserver*>   m_listObservers;
59 
60     };//class ConcreteSubject
61 
62 }//namespace observer

Observer模式编码结构参考

    Observer模式对于面向对象的设计来说，个人认为其意义还是非常重大。试想如果没有该模式的设计，则Observer与Subject间的耦合性将会大大增强。更可怕的是如果一个Observer所依赖的Subject又不止一个的话，那系统 将会是错综复杂的，后期维护将相当可怕。Observer模式使得Observer与Subject的依赖性降到最小，仅仅只是简单地notify出去即可，并且对于Subject根本不知道（也不需要知道）不同的Observer是什么样的对象，它只负责将状态变动及时通知给注册进来的观察者即可。从而Observer与Subject可以很自然地形成层次结构设计，各自的职责分明。

    在某些没有面向对象机制的语言中，是否也有办法实现Observer了？比如c语言。答案是肯定的。实现的技术手段也很简单：function pointer，具体就不详述了。当然该技术在c++中也是适用的，只是既然人家支持面向对象，自然多数人就不会想着函数指针这种费劲的技术手段。但是随着语言的发展、演变，std::function技术的出现，其实会让Observer模式的设计更加便捷，而且其耦合性会更进一步降低，有兴趣的同学可自行思想下。(提示：std::function+auto|std::bind)