Observer 观察者

2022-11-12,

意图

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。

动机

一致性,松耦合

需要维护相关对象间的一致性。我们不希望为了维持一致性而使各类紧密耦合,因为这样降低了它们的可重用性。

比如:Excel中制作测试数据的折线图、饼状图和柱状图,以直观的表现出性能的变化。在实际操作时,我发现,如果我修改了一个数据,折线图、饼状图和柱状图就都发生了变换。

这一模式中的关键对象是目标(subject)和观察者(observer)。一个目标可以有任意数目的依赖它的观察者。一旦目标的状态发生改变 , 所有的观察者都得到通知。作为对这个通知的响应,每个观察者都将查询目标以使其状态与目标的状态同步。

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知道谁是它的观察者。可以有任意数目的观察者订阅并接收通知。

适用性

在以下任一情况下可以使用观察者模式 :

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地改变和复用。
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。
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。换言之 , 你不希望这些对象是紧密耦合的。

结构

参与者

Subject

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

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

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

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。

协作

    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;
    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。

实现

Subject和Observe都是抽象类,在Subject子类中的ConcreteSubject中实现Attach,Detach以及Notify,Attach,Detach操作的是list<Observe *>,Notify改变state(Observe类中的成员)。ConcreteObserve类中的update函数用来显示更新的状态

 #include <iostream>
#include <list>
using namespace std; class Observer
{
public:
virtual void Update(int) = ;
}; class Subject
{
public:
virtual void Attach(Observer *) = ;
virtual void Detach(Observer *) = ;
virtual void Notify() = ;
}; 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(); // Register the observer
pSubject->Attach(pObserver);
pSubject->Attach(pObserver2); pSubject->Notify(); // Unregister the observer
pSubject->Detach(pObserver); pSubject->SetState();
pSubject->Notify(); delete pObserver;
delete pObserver2;
delete pSubject;
}

Observer 观察者的相关教程结束。

《Observer 观察者.doc》

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