观察者模式

Posted 2020-07-28 小河沟大河沟

观察者模式

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。

再说说上面的数据和图之间的关系；不管是折线图、饼状图，还是柱状图，它们都依赖于数据；当数据发生变化时，数据对象会通知依赖于它的对象去更新；所以就有了Excel中，当数据发生变化时，对应的统计图也会自动的重绘。

UML类图

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：

1. 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；
2. 在得到一个具体目标的改变通知后，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。

以下是调用时序图：

使用场合

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。

4. #include <iostream>
   #include <list>
   using namespace std;
   
   class Observer
   {
   public:
       virtual void Update(int) = 0;
   };
   
   class Subject
   {
   public:
       virtual void Attach(Observer *) = 0;
       virtual void Detach(Observer *) = 0;
       virtual void Notify() = 0;
   };
   
   class ConcreteObserver :public Observer
   {
   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
   {
   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
   {
   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())
       {
           (*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();
       pSubject->Detach(pObserver);
       pSubject->SetState(3);
       pSubject->Notify();
   
       delete pObserver;
       delete pObserver2;
       delete pSubject;
   }