观察者模式

观察者模式的UML类图入下 :

解决的问题 :

• 解耦，参考QT的信号槽机制

详细描述：

• 一个通知者有一份观察者的名单，通知者状态改变时，去名单上通知所有的观察者

注意点：

• 通常开发中update()方法的名字不是固定的，会很不方便，C#有事件委托机制
• c++中建议使用sigslot或sigc++等信号槽库

例子：

1. QT信号槽
2. 前台小妹（通知者）发现老板回来，于是通知员工们（观察者们）把状态改变为“认真工作”状态
3. 红外摄像头（通知者）发现温度变化，于是通知观察者们【告警窗口】，【警铃】，【日志记录】和【断电按钮】执行自己的动作

代码:

1. 抽象通知者Subject.hpp

   • 拥有一个名单set<Observer*> obs，存所有要通知的人（观察者们）
   • 添加通知者函数，移除通知者函数
   • 更新状态函数，遍历所有观察者，执行他们的update()函数

       #ifndef _SUBJECT_H 
       #define _SUBJECT_H 
        
       #include "MajiaoObject.hpp" 
       #include "Observer.hpp"
       #include <set>
        
       class Subject : virtual public MajiaoObject { 
           public :  
               // 观察者列表
               set<Observer*> obs; 
               Subject() {  } 
               ~Subject() {  } 
               virtual Subject* addObserver(Observer* ob) {
                   this->obs.insert(ob);
                   return this;
               }
       
               virtual Subject* delObserver(Observer* ob) {
                   this->obs.erase(ob);
                   return this;
               }
       
               // 遍历所有观察者，并执行各自的更新操作
               virtual void notify(int status) {
                   for(set<Observer*>::const_iterator it = obs.begin(); it != obs.end(); it ++) {
                       (*it)->update(status);
                   }
               }
       }; 
       #endif	// _SUBJECT_H
     

2. 抽象观察者Observer.hpp，拥有update()函数

   #ifndef _OBSERVER_H 
   #define _OBSERVER_H 
    
   #include "MajiaoObject.hpp" 
    
   class Observer : virtual public MajiaoObject { 
       public :  
           Observer() {  } 
           ~Observer() {  } 
           virtual void update(int status) { }
   }; 
   #endif	// _OBSERVER_H
   

3. 具体通知者子类TempCamera.hpp，发现温度异常就去通知所有TempAlertWindow

   #ifndef _TEMPCAMERA_H 
   #define _TEMPCAMERA_H 
    
   #include "Subject.hpp" 
    
   class TempCamera : virtual public Subject { 
       public :  
           GET_SET(public, double, temp);
           double TEMP_LIMIT = 38.5;
   
           TempCamera() {  } 
           ~TempCamera() {  } 
   
           virtual void catchTemp() {
               if (temp > TEMP_LIMIT) {
                   int statusError = 1;
                   // 通知列表里的所有观察者
                   this->notify(statusError);
               }
           }
   }; 
   #endif	// _TEMPCAMERA_H
   

4. 具体观察者TempAlertWindow.hpp，被通知时执行相应动作报警窗口变红色

   #ifndef _TEMPALERTWINDOW_H 
   #define _TEMPALERTWINDOW_H 
    
   #include "../AlertTemplate.hpp" 
   #include "../../Observer.hpp"
   #include <string.h>
   #include <string>
   using namespace std;
   
   // 这里产生了菱形继承问题，需要用virtual public解决
   class TempAlertWindow : virtual public AlertTemplate, virtual public Observer { 
       
           GET_SET(public, double, temp);
           GET_SET(public, int, windowColor);
   
           TempAlertWindow() {  } 
           ~TempAlertWindow() {  } 
   
           virtual void buildAlert() {
              this->alertMsg = "温度异常 ";
              this->alertMsg.append(to_string(this->temp));
              this->alertMsg.append(" 度"); 
           }
           virtual void sendAlert() { }
           virtual void callLeaders() { }
           virtual void closeAlert() { } 
           void windowRed() { this->windowColor = 0xFF0000; }
   
           virtual void update(int status) override {
               this->buildAlert();
               cout << this->getid() << "  " << this->alertMsg << endl;
           }
   }; 
   #endif	// _TEMPALERTWINDOW_H
   

5. 使用sigslot库来模拟

   1. 模拟传感器发现温度异常，发出信号，日志对象接收信号，并执行动作
   2. 通知者需要一个成员变量sigslot::signal1<string> sig

      #ifndef _TEMPTRANSDUCER_H 
      #define _TEMPTRANSDUCER_H 
      
      #include "./sigslot/sigslot.h"
      #include "MajiaoObject.hpp" 
      
      class TempTransducer : virtual public MajiaoObject { 
          public :  
              // 使用sigslot库，只需要一个信号成员变量
              sigslot::signal1<string> sig;
      
              TempTransducer() {  } 
              ~TempTransducer() {  } 
      
              virtual void catchTemp() {
                  string str = "传感器 ";
                  str.append(to_string(this->getid())).append(" 发现温度异常");
                  this->sig.emit(str);
              }
      }; 
      #endif	// _TEMPTRANSDUCER_H
      

   3. 观察者方需要继承sigslot::has_slot<>，并且函数返回值是void，参数和信号方匹配

      #ifndef _ALERTLOGGER_H 
      #define _ALERTLOGGER_H 
       
      #include "../sigslot/sigslot.h"
      #include "../MajiaoObject.hpp" 
       
      // 这里如果虚继承sigslot::has_slots<>报错
      class AlertLogger : virtual public MajiaoObject, public sigslot::has_slots<> { 
          public :  
              AlertLogger() {  } 
              ~AlertLogger() {  }
      
              // 返回值是void，参数和信号方匹配
              virtual void log(string str) {
                  cout << "记录日志 " << str << endl;
              }
      }; 
      #endif	// _ALERTLOGGER_H
      

   4. 在main里，需要连接信号槽

      TempTransducer* tran = new TempTransducer();
      AlertLogger* logger2 = new AlertLogger(),
                 * logger3 = new AlertLogger();
      logger2->setid(2); 
      logger3->setid(3);
      
      // 绑定信号和槽
      tran->sig.connect(logger2, &AlertLogger::log);
      tran->sig.connect(logger3, &AlertLogger::log);
      // 发射信号
      tran->sig.emit("温度38度");
      tran->catchTemp();