设计模式(16) 观察者模式（OBSERVER）C++实现

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：

将一个系统设计成一系列相互协作的类有一个常见的副作用：需要维护相关对象之间的一致性。

观察者模式定义一种交互，即发布-订阅：

• 一个对象当自身状态发生改变时，会发出通知，但是并不知道谁是他的接收者，但每个接收者都会接收到通知，这些接受者称为观察者。
• 作为对通知的响应，每个观察者都将查询目标状态，然后改变自身的状态以和目标状态进行同步。

使用场景：

• 使对象封装为独立的改变和使用；
• 一个对象改变同时需要改变其它对象，而不知道具体有多少对象需要改变；
• 不希望对象是紧耦合的。

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结构：

参与者：

Subject：目标，知道它的观察者，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，存储对象状态，状态改变时，向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，实现更新接口update，使自身状态与目标的状态保持一致

优缺点：

1 目标和观察者之间松耦合

2 支持广播通信：Subject发送的通知不需要指定它的接受者。通知被自动广播给所有已向该目标对象登记的有关对象。

3 意外的更新：看似无害的操作可能会引起观察者错误的更新。

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示例代码：

/*
 * 观察者模式
 * 情景：高数课，ABCD四位同学，A是好学生，去上课，B在寝室睡觉，C在网吧打游戏，D在学校外陪女友逛街
 * 他们约定，如果要点名了，A在QQ群里吼一声，他们立刻赶到教室去。
 * 采用观察者模式实现这个情景的应用。
 */

#include <iostream>
#include <string>
#include <list>

class Observer;

class Subject{
public:
    virtual ~Subject() {};
    virtual void registerObsvr(Observer* obsvr) = 0;
    virtual void removeObsvr(Observer* obsvr) = 0;
    virtual void notifyObsvrs(const std::string &msg) = 0;
};
class Observer {
public:
    virtual ~Observer() {};
    virtual void Update(const std::string &msg)= 0;
    virtual std::string getName() = 0;
protected:
    Observer(){};
};

// -------------------------------------------------
class QQGroup : public Subject {
public:
    QQGroup() { _observers = new std::list<Observer*>(); }
    void registerObsvr(Observer* obsvr);
    void removeObsvr(Observer* obsvr);
    void notifyObsvrs(const std::string &msg);
private:
    std::list<Observer*> *_observers;
};

void QQGroup::registerObsvr(Observer* obsvr) {
    _observers->push_back(obsvr);
}

void QQGroup::removeObsvr(Observer* obsvr) {
    if (_observers->size() > 0)
        _observers->remove(obsvr);
}
void QQGroup::notifyObsvrs( const std::string &msg) {
    std::cout << "群消息：" << msg << std::endl;
    std::list<Observer*>::iterator iter
        = _observers->begin();
    for ( ;iter != _observers->end(); iter++ ) {
        (*iter)->Update(msg);
    }
}

// ------------------------------------------------
class RoomMate : public Observer {
public:
    RoomMate(std::string name, std::string now ,std::string action)
    {
        _name = name;
        _action = action;
        _now = now;
    };
    void Update( const std::string &msg);
    std::string getName();
private:
    std::string _name;
    std::string _action;
    std::string _now;
};

std::string RoomMate::getName() {
    return _name;
}

void RoomMate::Update(const std::string &msg) {
    std::cout<< "This is " << _name << std::endl;
    if ( msg == "点名了" )
        std::cout << "Action: " << _action
        << std::endl << std::endl;
    else
        std::cout << "Go on：" << _now
        << std::endl << std::endl ;
}

//测试代码
int main()
{
    RoomMate* B = new RoomMate("B",
        "sleeping",
        "get dressed and run to classroom");
    RoomMate* C = new RoomMate("C",
        "playing games",
        "pay the fee and run to classroom");
    RoomMate* D = new RoomMate("D",
        "shopping with girl friend",
        "go back to school and be worried about girl friend's angry");

    QQGroup* qqgroup = new QQGroup();
    qqgroup->registerObsvr(B);
    qqgroup->registerObsvr(C);
    qqgroup->registerObsvr(D);

    qqgroup->notifyObsvrs("目前没点名");
    qqgroup->notifyObsvrs("点名了");

    system("Pause");
    return 0;
}

运行截图

相关模式：

中介者模式：通过封装负责的更新条件来实现对象间的交互

观察者模式：使用广播-接收模式实现对象间的交互，不需要维护一个复杂的中介者类

参考资料：

《设计模式:可复用面向对象软件的基础》

设计模式----观察者模式（C++）