观察者模式

1 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。

2 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：

3 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。

4 代码实现

  1 #include <iostream>
  2 #include <list>
  3 using namespace std;
  4 
  5 class Observer
  6 {
  7 public:
  8      virtual void Update(int) = 0;
  9 };
 10 
 11 class Subject
 12 {
 13 public:
 14      virtual void Attach(Observer *) = 0;
 15      virtual void Detach(Observer *) = 0;
 16      virtual void Notify() = 0;
 17 };
 18 
 19 class ConcreteObserver : public Observer
 20 {
 21 public:
 22      ConcreteObserver(Subject *pSubject) : m_pSubject(pSubject){}
 23 
 24      void Update(int value)
 25      {
 26           cout<<"ConcreteObserver get the update. New State:"<<value<<endl;
 27      }
 28 
 29 private:
 30      Subject *m_pSubject;
 31 };
 32 
 33 class ConcreteObserver2 : public Observer
 34 {
 35 public:
 36      ConcreteObserver2(Subject *pSubject) : m_pSubject(pSubject){}
 37 
 38      void Update(int value)
 39      {
 40           cout<<"ConcreteObserver2 get the update. New State:"<<value<<endl;
 41      }
 42 
 43 private:
 44      Subject *m_pSubject;
 45 };
 46 
 47 class ConcreteSubject : public Subject
 48 {
 49 public:
 50      void Attach(Observer *pObserver);
 51      void Detach(Observer *pObserver);
 52      void Notify();
 53 
 54      void SetState(int state)
 55      {
 56           m_iState = state;
 57      }
 58 
 59 private:
 60      std::list<Observer *> m_ObserverList;
 61      int m_iState;
 62 };
 63 
 64 void ConcreteSubject::Attach(Observer *pObserver)
 65 {
 66      m_ObserverList.push_back(pObserver);
 67 }
 68 
 69 void ConcreteSubject::Detach(Observer *pObserver)
 70 {
 71      m_ObserverList.remove(pObserver);
 72 }
 73 
 74 void ConcreteSubject::Notify()
 75 {
 76      std::list<Observer *>::iterator it = m_ObserverList.begin();
 77      while (it != m_ObserverList.end())
 78      {
 79           (*it)->Update(m_iState);
 80           ++it;
 81      }
 82 }
 83 
 84 int main()
 85 {
 86      // Create Subject
 87      ConcreteSubject *pSubject = new ConcreteSubject();
 88 
 89      // Create Observer
 90      Observer *pObserver = new ConcreteObserver(pSubject);
 91      Observer *pObserver2 = new ConcreteObserver2(pSubject);
 92 
 93      // Change the state
 94      pSubject->SetState(2);
 95 
 96      // Register the observer
 97      pSubject->Attach(pObserver);
 98      pSubject->Attach(pObserver2);
 99 
100      pSubject->Notify();
101 
102      // Unregister the observer
103      pSubject->Detach(pObserver);
104 
105      pSubject->SetState(3);
106      pSubject->Notify();
107 
108      delete pObserver;
109      delete pObserver2;
110      delete pSubject;
111 }

output:

ConcreteObserver get the update. New State:2
ConcreteObserver2 get the update. New State:2
ConcreteObserver2 get the update. New State:3

5 总结

观察者模式在23 个设计模式中的地位是非常高的，我们基本上各大框架中都是随处可见。真正的理解了整个模式，对我们去理解别人的代码有非常大的帮助；在我们日后的工作中也会或多或少的使用该设计模式。这里总结的不是很全面，在日后如果碰到了需要补充的内容，我会继续补充的；同时也希望大家提出更好的建议。

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