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：
- 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：
使用场合
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。
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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(); pSubject->Detach(pObserver); pSubject->SetState(3); pSubject->Notify(); delete pObserver; delete pObserver2; delete pSubject; }
观察者模式概念：定义对象间的一种一对多的依赖关系，以便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自动更新。“Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state, all its dependents are notified and updated automatically.” – GoF
UML图
特点：
1.观察者模式定义了对象之间一对多的关系。
2.主题（也就是可观察者）用一个共同的接口来更新观察者。
3.观察者和可观察者用松耦合的方式结合，可观察者不知道观察者的细节，只知道观察者实现了观察者接口
4.有多个观察者时，不可以依赖特点的通知次序。
#include <iostream> using namespace std; #include <vector> class Observer; //被观察者接口 class Account { protected: vector<Observer*> observers; double balance; public: virtual void add_observers(Observer*) = 0; virtual void remove_observers(Observer*) = 0; virtual void notify_observers() = 0; virtual void set_balance(double balance) = 0; virtual double get_balance() = 0; public: virtual ~Account() { cout << "in the destructor of Account" << endl; } }; //Observer 抽象类接口 class Observer { protected: Account* account; //也可以在子类中绑定观察的对象 public: Observer(Account* _account) :account(_account){} virtual void handle_event() = 0; virtual void set_account_balance(double balance) = 0; virtual ~Observer() { cout << "in the destructor of Account" << endl; } }; //BankAccount具体类 class BankAccount :public Account { public: ~BankAccount(){ cout << "in the destructor of bankAccount"; } public: void add_observers(Observer* o) { observers.push_back(o); } void remove_observers(Observer* o) { for (auto it = observers.begin(); it != observers.end(); it++) { if (*it == o) { observers.erase(it); return; } } } void notify_observers() { for (vector<Observer*>::const_iterator it = observers.begin(); it != observers.end(); it++) { (*it)->handle_event(); } } void set_balance(double balance) { this->balance = balance; notify_observers(); } double get_balance() { return balance; } }; class ATM :public Observer { public: ATM(Account* _account) :Observer(_account){} ~ATM() { cout << "int the destructor of ATM" << endl; } public: void handle_event() { cout << "ATM:the balance of bank accont is changed to" << account->get_balance() << endl; } void set_account_balance(double balance) { account->set_balance(balance); } }; class InternetBankService :public Observer { public: InternetBankService(Account* _account) :Observer(_account){} ~InternetBankService() { cout << "in the destructor InternetBankService" << endl; } public: void handle_event() { cout << "IBS：the balance of bank account is changed to" << account->get_balance() << endl; } void set_account_balance(double balance) { account->set_balance(balance); } }; int main() { Account* account = new BankAccount(); //申明具体的被观察者 Observer* atm_observer = new ATM(account); //申明具体的观察者 Observer* ibs_observer = new InternetBankService(account); account->add_observers(atm_observer); //一对多的关系，很多观察者观察一个东西 account->add_observers(ibs_observer); account->set_balance(1000.12); //被观察者变化，引起所有观察者变化 cout << "Event is triggered by atm_observer" << endl; cout << "==============" << endl; atm_observer->set_account_balance(1000.34); //某一个观察者引起被观察者变化，也会是其他的观察者变化 cout << "Event is triggered by ibs_observer" << endl; cout << "==============" << endl; ibs_observer->set_account_balance(1000.78); delete atm_observer; delete ibs_observer; return 0; }