C++設(shè)計(jì)模式之觀察者模式
前言
之前做了一個(gè)性能測試的項(xiàng)目，就是需要對現(xiàn)在的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，獲得測試數(shù)據(jù)，然后書寫測試報(bào)告，并提出合理化的改善意見。項(xiàng)目很簡單，我們獲得了一系列性能測試數(shù)據(jù)，對于數(shù)據(jù)，我們需要在Excel中制作測試數(shù)據(jù)的折線圖、餅狀圖和柱狀圖，以直觀的表現(xiàn)出性能的變化。在實(shí)際操作時(shí)，我發(fā)現(xiàn)，如果我修改了一個(gè)數(shù)據(jù)，折線圖、餅狀圖和柱狀圖就都發(fā)生了變換。這個(gè)是如何做到的？這就要說到今天總結(jié)的觀察者模式了，作為設(shè)計(jì)模式大家庭中最重要的一個(gè)，我們不得不去好好的學(xué)習(xí)一下觀察者模式。
觀察者模式
在GOF的《設(shè)計(jì)模式:可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》一書中對觀察者模式是這樣說的：定義對象間的一種一對多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動(dòng)更新。當(dāng)一個(gè)對象發(fā)生了變化，關(guān)注它的對象就會(huì)得到通知；這種交互也稱為發(fā)布-訂閱(publish-subscribe)。目標(biāo)是通知的發(fā)布者，它發(fā)出通知時(shí)并不需要知道誰是它的觀察者。
再說說上面的數(shù)據(jù)和圖之間的關(guān)系；不管是折線圖、餅狀圖，還是柱狀圖，它們都依賴于數(shù)據(jù)；當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，數(shù)據(jù)對象會(huì)通知依賴于它的對象去更新；所以就有了Excel中，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)圖也會(huì)自動(dòng)的重繪。
UML類圖
Subject（目標(biāo)）
——目標(biāo)知道它的觀察者。可以有任意多個(gè)觀察者觀察同一個(gè)目標(biāo)；
——提供注冊和刪除觀察者對象的接口。
Observer（觀察者）
——為那些在目標(biāo)發(fā)生改變時(shí)需獲得通知的對象定義一個(gè)更新接口。
ConcreteSubject（具體目標(biāo)）
——將有關(guān)狀態(tài)存入各ConcreteObserver對象；
——當(dāng)它的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，向它的各個(gè)觀察者發(fā)出通知。
ConcreteObserver（具體觀察者）
——維護(hù)一個(gè)指向ConcreteSubject對象的引用；
——存儲(chǔ)有關(guān)狀態(tài)，這些狀態(tài)應(yīng)與目標(biāo)的狀態(tài)保持一致；
——實(shí)現(xiàn)Observer的更新接口以使自身狀態(tài)與目標(biāo)的狀態(tài)保持一致。
觀察者模式按照以下方式進(jìn)行協(xié)作：
1.當(dāng)ConcreteSubject發(fā)生任何可能導(dǎo)致其觀察者與其本身狀態(tài)不一致的改變時(shí)，它將通知它的各個(gè)觀察者；
2.在得到一個(gè)具體目標(biāo)的改變通知后，ConcreteObserver對象可向目標(biāo)對象查詢信息。ConcreteObserver使用這些信息以使它的狀態(tài)與目標(biāo)對象的狀態(tài)一致。
以下是調(diào)用時(shí)序圖：
使用場合
在以下任一情況下都可以使用觀察者模式：
1.當(dāng)一個(gè)抽象模型有兩個(gè)方面，其中一個(gè)方面依賴于另一方面。將這二者封裝在獨(dú)立的對象中以使它們可以各自獨(dú)立的改變和復(fù)用；
2.當(dāng)對一個(gè)對象的改變需要同時(shí)改變其它對象，而不知道具體有多少對象有待改變；
3.當(dāng)一個(gè)對象必須通知其它對象，而它又不能假定其它對象是誰；也就是說，你不希望這些對象是緊密耦合的。
代碼實(shí)現(xiàn)
#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();
// Unregister the observer
pSubject->Detach(pObserver);
pSubject->SetState(3);
pSubject->Notify();
delete pObserver;
delete pObserver2;
delete pSubject;
}
總結(jié)
觀察者模式在23個(gè)設(shè)計(jì)模式中的地位是非常高的，我們基本上各大框架中都是隨處可見。真正的理解了整個(gè)模式，對我們?nèi)ダ斫鈩e人的代碼有非常大的幫助；在我們?nèi)蘸蟮墓ぷ髦幸矔?huì)或多或少的使用該設(shè)計(jì)模式。這里總結(jié)的不是很全面，在日后如果碰到了需要補(bǔ)充的內(nèi)容，我會(huì)繼續(xù)補(bǔ)充的；同時(shí)也希望大家提出更好的建議。
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