C++設計模式-Observer觀察者模式

Observer觀察者模式
做用：觀察者模式定義了一種一對多的依賴關係，讓多個觀察者對象同時監聽某一個主題對象，這個主題對象在狀態發生變化時，會通知全部觀察者對象，使它們可以自動更新本身

UML圖：

Subject類，可翻譯爲主題或抽象通知者，通常用一個抽象類或者一個藉口實現。它把全部對觀察者對象的引用保存在一個彙集裏，每一個主題均可以有任何數量的觀察者。抽象主題提供一個藉口，能夠增長和刪除觀察者對象。

Observer類，抽象觀察者，爲全部的具體觀察者定義一個藉口，在獲得主題的通知時更新本身。這個藉口叫作更新接口。抽象觀察者通常用一個抽象類或者一個接口實現。更新接口一般包含一個Update()方法。

ConcreteSubject類，叫作具體主題或具體通知者，將有關狀態存入具體通知者對象；在具體主題的內部狀態改變時，給全部等級過的觀察者發出通知。一般用一個具體子類實現。

ConcreteObserver類，具體觀察者，實現抽象觀察者角色所要求的更新接口，以便使自己的狀態與主題的狀態相協調。具體觀察者角色能夠保存一個指向一個具體主題對象的引用。

特色：將一個系統分割成一系列相互協做的類有一個很很差的反作用，那就是須要維護相關對象間的一致性。咱們不但願爲了維持一致性而使各種緊密耦合，這樣會給維護、擴展和重用都帶來不便。

什麼時候使用：
當一個對象的改變須要同時改變其餘對象的時候，並且它不知道具體有多少對象有待改變時，應該考慮使用觀察者模式。
觀察者模式所作的工做其實就是在解除耦合。讓耦合的雙方都依賴於抽象，而不是依賴於具體。從而使得各自的變化都不會影響另外一邊的變化。

代碼以下：

Observer.h

 1 #ifndef _OBSERVER_H_
 2 #define _OBSERVER_H_
 3 
 4 #include <string>
 5 #include <list>
 6 using namespace std;
 7 
 8 class Subject;
 9 
10 class Observer
11 {
12 public:
13     ~Observer();
14     virtual void Update(Subject*)=0;
15 protected:
16     Observer();
17 private:
18 };
19 
20 class ConcreteObserverA : public Observer
21 {
22 public:
23     ConcreteObserverA();
24     ~ConcreteObserverA();
25     virtual void Update(Subject*);
26 protected:
27 private:
28     string m_state;
29 };
30 
31 class ConcreteObserverB : public Observer
32 {
33 public:
34     ConcreteObserverB();
35     ~ConcreteObserverB();
36     virtual void Update(Subject*);
37 protected:
38 private:
39     string m_state;
40 };
41 
42 class Subject
43 {
44 public:
45     ~Subject();
46     virtual void Notify();
47     virtual void Attach(Observer*);
48     virtual void Detach(Observer*);
49     virtual string GetState();
50     virtual void SetState(string state);
51 protected:
52     Subject();
53 private:
54     string m_state;
55     list<Observer*> m_lst;
56 };
57 
58 class ConcreteSubjectA : public Subject
59 {
60 public:
61     ConcreteSubjectA();
62     ~ConcreteSubjectA();
63 protected:
64 private:
65 };
66 
67 class ConcreteSubjectB : public Subject
68 {
69 public:
70     ConcreteSubjectB();
71     ~ConcreteSubjectB();
72 protected:
73 private:
74 };
75 
76 #endif

Observer.cpp

 1 #include "Observer.h"
 2 #include <iostream>
 3 #include <algorithm>
 4 
 5 using namespace std;
 6 
 7 Observer::Observer()
 8 {}
 9 
10 Observer::~Observer()
11 {}
12 
13 ConcreteObserverA::ConcreteObserverA()
14 {}
15 
16 ConcreteObserverA::~ConcreteObserverA()
17 {}
18 
19 void ConcreteObserverA::Update(Subject* pSubject)
20 {
21     this->m_state = pSubject->GetState();
22     cout << "The ConcreteObserverA is " << m_state << std::endl;
23 }
24 
25 ConcreteObserverB::ConcreteObserverB()
26 {}
27 
28 ConcreteObserverB::~ConcreteObserverB()
29 {}
30 
31 void ConcreteObserverB::Update(Subject* pSubject)
32 {
33     this->m_state = pSubject->GetState();
34     cout << "The ConcreteObserverB is " << m_state << std::endl;
35 }
36 
37 Subject::Subject()
38 {}
39 
40 Subject::~Subject()
41 {}
42 
43 void Subject::Attach(Observer* pObserver)
44 {
45     this->m_lst.push_back(pObserver);
46     cout << "Attach an Observer\n";
47 }
48 
49 void Subject::Detach(Observer* pObserver)
50 {
51     list<Observer*>::iterator iter;
52     iter = find(m_lst.begin(),m_lst.end(),pObserver);
53     if(iter != m_lst.end())
54     {
55         m_lst.erase(iter);
56     }
57     cout << "Detach an Observer\n";
58 }
59 
60 void Subject::Notify()
61 {
62     list<Observer*>::iterator iter = this->m_lst.begin();
63     for(;iter != m_lst.end();iter++)
64     {
65         (*iter)->Update(this);
66     }
67 }
68 
69 string Subject::GetState()
70 {
71     return this->m_state;
72 }
73 
74 void Subject::SetState(string state)
75 {
76     this->m_state = state;
77 }
78 
79 ConcreteSubjectA::ConcreteSubjectA()
80 {}
81 
82 ConcreteSubjectA::~ConcreteSubjectA()
83 {}
84 
85 ConcreteSubjectB::ConcreteSubjectB()
86 {}
87 
88 ConcreteSubjectB::~ConcreteSubjectB()
89 {}

main.cpp

#include "Observer.h"
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    Observer* p1 = new ConcreteObserverA();
    Observer* p2 = new ConcreteObserverB();
    Observer* p3 = new ConcreteObserverA();

    Subject* pSubject = new ConcreteSubjectA();
    pSubject->Attach(p1);
    pSubject->Attach(p2);
    pSubject->Attach(p3);

    pSubject->SetState("old");

    pSubject->Notify();

    cout << "-------------------------------------" << endl;
    pSubject->SetState("new");

    pSubject->Detach(p3);
    pSubject->Notify();

    return 0;
}

結果以下：