Observer 模式应该可以说是应用最多、影响最广的模式之一，因为 Observer 的一个实例 Model/View/Control（ MVC） 结构在系统开发架构设计中有着很重要的地位和意义， MVC实现了业务逻辑和表示层的解耦。在 MFC 中， Doc/View（文档视图结构）提供了实现 MVC 的框架结构。在 Java 阵容中， Struts 则提供和 MFC 中 Doc/View 结构类似的实现 MVC 的框架。另外 Java 语言本身就提供了 Observer 模式的实现接口。当然， MVC 只是 Observer 模式的一个实例。 Observer 模式要解决的问题为： 建立一个一（ Subject）对多（ Observer） 的依赖关系， 并且做到当“一” 变化的时候， 依赖这个“一”的多也能够同步改变。
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。
最常见的一个例子就是： 对同一组数据进行统计分析时候， 我们希望能够提供多种形式的表示 （例如以表格进行统计显示、柱状图统计显示、百分比统计显示等）。这些表示都依赖于同一组数据， 我们当然需要当数据改变的时候， 所有的统计的显示都能够同时改变。 Observer 模式就是解决了这一个问题。
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：
- 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。
以下是调用时序图：
适用场合
在以下任一情况下都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的改变和复用；
- 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；也就是说，你不希望这些对象是紧密耦合的。
代码实现：
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#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(); // Unregister the observer pSubject->Detach(pObserver); pSubject->SetState(3); pSubject->Notify(); delete pObserver; delete pObserver2; delete pSubject;} |
vs2013运行结果：
示例2代码实现：
这里的目标 Subject 提供依赖于它的观察者 Observer 的注册（ Attach） 和注销（ Detach）操作，并且提供了使得依赖于它的所有观察者同步的操作（ Notify）。 观察者 Observer 则提供一个 Update 操作， 注意这里的 Observer 的 Update 操作并不在 Observer 改变了 Subject 目标状态的时候就对自己进行更新， 这个更新操作要延迟到 Subject 对象发出 Notify 通知所有Observer 进行修改（调用 Update）。
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#include <iostream>#include <string>#include <list>using namespace std;class Subject;//抽象观察者class Observer{protected: string name; Subject *sub;public: Observer(string name, Subject *sub) { this->name = name; this->sub = sub; } virtual void update() = 0;};//具体的观察者，看股票的class StockObserver :public Observer{public: StockObserver(string name, Subject *sub) :Observer(name, sub) { } void update();};//具体的观察者，看NBA的class NBAObserver :public Observer{public: NBAObserver(string name, Subject *sub) :Observer(name, sub) { } void update();};//抽象通知者class Subject{protected: list<Observer*> observers;public: string action; virtual void attach(Observer*) = 0; virtual void detach(Observer*) = 0; virtual void notify() = 0;};//具体通知者，秘书class Secretary :public Subject{ void attach(Observer *observer) { observers.push_back(observer); } void detach(Observer *observer) { list<Observer *>::iterator iter = observers.begin(); while (iter != observers.end()) { if ((*iter) == observer) { observers.erase(iter); } ++iter; } } void notify() { list<Observer *>::iterator iter = observers.begin(); while (iter != observers.end()) { (*iter)->update(); ++iter; } }};void StockObserver::update(){ cout << name << " 收到消息：" << sub->action << endl; if (sub->action == "梁所长来了!") { cout << "我马上关闭股票，装做很认真工作的样子！" << endl; }}void NBAObserver::update(){ cout << name << " 收到消息：" << sub->action << endl; if (sub->action == "梁所长来了!") { cout << "我马上关闭NBA，装做很认真工作的样子！" << endl; }}int main(){ Subject *dwq = new Secretary(); //创建观察者<br> //被观察的对象 Observer *xs = new NBAObserver("xiaoshuai", dwq); Observer *zy = new NBAObserver("zouyue", dwq); Observer *lm = new StockObserver("limin", dwq); //加入观察队列 dwq->attach(xs); dwq->attach(zy); dwq->attach(lm); //事件 dwq->action = "去吃饭了！";<br> //通知 dwq->notify(); cout << endl; dwq->action = "梁所长来了!"; dwq->notify(); return 0;} |
运行结果：
