设计模式——观察者模式

材料参考百度百科http://baike.baidu.com/view/1854779.htm#5_2

      观察者模式(有时又被称为发布-订阅Subscribe>模式、模型-视图View>模式、源-收听者Listener>模式或从属者模式)是软件设计模式的一种。在此种模式中,一个目标物件管理所有相依于它的观察者物件,并且在它本身的状态改变时主动发出通知。这通常透过呼叫各观察者所提供的方法来实现。此种模式通常被用来实作事件处理系统。观察者模式有很多实现方式,从根本上说,该模式必须包含两个角色:观察者和被观察对象。观察者和被观察者之间存在“观察”的逻辑关联,当被观察者发生改变的时候,观察者就会观察到这样的变化,并且做出相应的响应。如果在用户界面、业务数据之间使用这样的观察过程,可以确保界面和数据之间划清界限,假定应用程序的需求发生变化,需要修改界面的表现,只需要重新构建一个用户界面,业务数据不需要发生变化。
     实现观察者模式的时候要注意,观察者和被观察对象之间的互动关系不能体现成类之间的直接调用,否则就将使观察者和被观察对象之间紧密的耦合起来,从根本上违反面向对象的设计的原则。无论是观察者“观察”观察对象,还是被观察者将自己的改变“通知”观察者,都不应该直接调用。

过程

实现观察者模式有很多形式,比较直观的一种是使用一种“注册——通知——撤销注册”的形式。下面的三个图详细的描述了这样一种过程:
设计模式——观察者模式

 

观察者

(Observer)将自己注册到被观察对象(Subject)中,被观察对象将观察者存放在一个容器(Container)里。

被观察

被观察对象发生了某种变化(如图中的SomeChange),从容器中得到所有注册过的观察者,将变化通知观察者。

撤销观察

观察者告诉被观察者要撤销观察,被观察者从容器中将观察者去除。
观察者将自己注册到被观察者的容器中时,被观察者不应该过问观察者的具体类型,而是应该使用观察者的接口。这样的优点是:假定程序中还有别的观察者,那么只要这个观察者也是相同的接口实现即可。一个被观察者可以对应多个观察者,当被观察者发生变化的时候,他可以将消息一一通知给所有的观察者。基于接口,而不是具体的实现——这一点为程序提供了更大的灵活性。
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>

using namespace std;

//抽象模式定义
class CObservable;

//观察者,纯虚类
class CObserver
{
public:
    CObserver(){};
    virtual ~CObserver(){};
    virtual void Update(CObservable* pObs,void* pArg = NULL) = 0;
};

class CObservable
{
public:
    CObservable():m_bChanged(false){};
    virtual ~CObservable(){};

    void Attach( CObserver* pObs);

    void Detach (CObserver* pObs);

    void DetchAll();

    void Notify(void* pArg = NULL);

    bool HasChanged();

    int GetObserversCount();

protected:
    void SetChanged();
    void ClearChanged();
private:
    bool m_bChanged;
    set<CObserver*> m_setObs;
};
void CObservable::Attach(CObserver* pObs)
{
    if(!pObs) return;
    m_setObs.insert(pObs);
}
void CObservable::Detach(CObserver* pObs)
{
    if(!pObs) return;
    m_setObs.erase(pObs);
}
void CObservable::DetchAll()
{
    m_setObs.clear();
}
void CObservable::SetChanged()
{
    m_bChanged = true;
}
void CObservable::ClearChanged()
{
    m_bChanged = false;
}
bool CObservable::HasChanged()
{
    return m_bChanged;
}
int CObservable::GetObserversCount()
{
    return m_setObs.size();
}
void CObservable::Notify(void* pArg)
{
    if(!HasChanged()) return;
    cout<<"Notify observers..."<<endl;
    ClearChanged();
    set<CObserver*>::iterator itor = m_setObs.begin();
    for(;itor!=m_setObs.end();itor++)
    {
        (*itor)->Update(this,pArg);
    }
}

//具体应用类定义和实现
class CBloger:public CObservable
{
public:
    void Publish(const string& strContent)
    {
        cout<<"bloger publish,content: "<<strContent<<endl;
        SetChanged();
        Notify(const_cast<char*>(strContent.c_str()));
    }
};
class Cportal:public CObservable
{
public:
    void Publish(const string &strContent)
    {
        cout<<"portal publish ,content: "<< strContent <<endl;
        SetChanged();
        Notify(const_cast<char*>(strContent.c_str()));
    }
};

class CRSSReader:public CObserver
{
public:
    CRSSReader(const string &strName):m_strName(strName){}
    virtual void Update(CObservable* pObs,void* pArg /* = NULL */)
    {
        char* pContent = static_cast<char*>(pArg);

        if(dynamic_cast<CBloger*>(pObs))
            cout<<m_strName<<"updated from bloger ,content: "<<pContent<<endl;
        else if(dynamic_cast<Cportal*>(pObs))
            cout<<m_strName<<"updated from portal,content: "<<pContent<<endl;
    }
private:
    string m_strName;
};
class CMailReader:public CObserver
{
public:
    CMailReader(const string &strName):m_strName(strName){};
    virtual void Update(CObservable* pObs,void* pArg /* = NULL */)
    {
        char* pContent = static_cast<char*>(pArg);
        if(dynamic_cast<CBloger*>(pObs))
            cout<<m_strName<<" updated from bloger,content: "<<pContent<<endl;
        else if(dynamic_cast<Cportal*>(pObs))
            cout<<m_strName<<" updated from portal,content: "<<pContent<<endl;
    }
private:
    string m_strName;
};

int main()
{
    CBloger* pBloger = new CBloger();
    Cportal* pPortal = new Cportal();

    CRSSReader* pRssReader = new CRSSReader("rss reader");
    CMailReader* pMailReader = new CMailReader("mail reader");

    pBloger->Attach(pRssReader);
    pBloger->Attach(pMailReader);
    pPortal->Attach(pRssReader);
    pPortal->Attach(pMailReader);

    pBloger->Publish("博客分享模式");
    cout<<endl;
    pPortal->Publish("门户分享模式");
    cout<<"
portal detached mail reader"<<endl;
    pPortal->Detach(pMailReader);
    cout<<"portal observers count: "<<pPortal->GetObserversCount()<<endl<<endl;
    pPortal->Publish("门户分享模式");
    system("pause");
    return 0;
}

 设计模式发现就是客观世界的抽象,挺有意思的。语言只是工具,比如在上面用到了多态用到了容器set。一些思想才是王道。

设计模式——观察者模式