c++ 设计模式5 (Observer / Event 观察者模式)

来源:互联网 发布:重大电气知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 17:43

3.3 观察者模式 (Observer)/发布-订阅模式

动机:

在软件构建过程中,我们需要为某些对象建立一种“通知依赖关系”——一个对象(目标对象)的状态发生改变,所有的依赖对象(观察者对象)都能得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密,将使得软件不能很好地抵御变化。

使用面向对象技术,可以将这种依赖关系弱化,并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合。

 

代码示例: 文件分割器,添加处理过程进度展示功能。

第一种方法:

分析代码:违背依赖倒置原则

第6行: ProgressBar作为实现细节(表现形式可以多样变化,如图形界面,数字显示等)。其扮演的角色和任务是通知

将通知的任务不用控件方式(太过细节)实现。

 

第二种方法:(重构第一种)

添加 IProgress类,作为抽象的通知机制,即观察者(订阅者)。观察者内含有更新方法DoProgress()。具体观察者(MainForm/ConsoleNotifier)继承该类,实现各自更新功能。

FileSplitter作为被观察对象(对象/发布者),其中含有抽象通知机制IProgress指针,利用DoProgress()方法进行通知。

即对象(发布者)不必考虑观察者情况,自动进行通知(发布)工作;

观察者(订阅者)根据自身实际情况选择是否订阅或如何处理通知。

同时考虑多个观察者问题添加List<IProgress*>。

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 1 //FileSplitter1.cpp 2 class FileSplitter 3 { 4     string m_filePath; 5     int m_fileNumber; 6     ProgressBar* m_progressBar;  7  8 public: 9     FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber, ProgressBar* progressBar) :10         m_filePath(filePath), 11         m_fileNumber(fileNumber),12         m_progressBar(progressBar){13 14     }15 16     void split(){17 18         //1.读取大文件19 20         //2.分批次向小文件中写入21         for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){22             //...23             float progressValue = m_fileNumber;24             progressValue = (i + 1) / progressValue;25             m_progressBar->setValue(progressValue);26         }27 28     }29 30 // MainForm1.cpp31 class MainForm : public Form32 {33     TextBox* txtFilePath;34     TextBox* txtFileNumber;35     ProgressBar* progressBar;36 37 public:38     void Button1_Click(){39 40         string filePath = txtFilePath->getText();41         int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());42 43         FileSplitter splitter(filePath, number, progressBar);44 45         splitter.split();46 47     }48 };
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第二种方法:

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 1 //FileSplitter2.cpp 2 class IProgress{ 3 public: 4     virtual void DoProgress(float value)=0; 5     virtual ~IProgress(){} 6 }; 7  8  9 class FileSplitter10 {11     string m_filePath;12     int m_fileNumber;13 14     List<IProgress*>  m_iprogressList; // 抽象通知机制,支持多个观察者15     16 public:17     FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber) :18         m_filePath(filePath), 19         m_fileNumber(fileNumber){20 21     }22 23 24     void split(){25 26         //1.读取大文件27 28         //2.分批次向小文件中写入29         for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){30             //...31 32             float progressValue = m_fileNumber;33             progressValue = (i + 1) / progressValue;34             onProgress(progressValue);//发送通知35         }36 37     }38 39 40     void addIProgress(IProgress* iprogress){41         m_iprogressList.push_back(iprogress);42     }43 44     void removeIProgress(IProgress* iprogress){45         m_iprogressList.remove(iprogress);46     }47 48 49 protected:50     virtual void onProgress(float value){51         52         List<IProgress*>::iterator itor=m_iprogressList.begin();53 54         while (itor != m_iprogressList.end() )55             (*itor)->DoProgress(value); //更新进度条56             itor++;57         }58     }59 };60 61 //MainForm2.cpp62 class MainForm : public Form, public IProgress63 {64     TextBox* txtFilePath;65     TextBox* txtFileNumber;66 67     ProgressBar* progressBar;68 69 public:70     void Button1_Click(){71 72         string filePath = txtFilePath->getText();73         int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());74 75         ConsoleNotifier cn;76 77         FileSplitter splitter(filePath, number);78 79         splitter.addIProgress(this); //订阅通知80         splitter.addIProgress(&cn); //订阅通知81 82         splitter.split();83 84         splitter.removeIProgress(this);85 86     }87 88     virtual void DoProgress(float value){89         progressBar->setValue(value);90     }91 };92 93 class ConsoleNotifier : public IProgress {94 public:95     virtual void DoProgress(float value){96         cout << ".";97     }98 };
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定义:

定义对象间的一种一对多(变化)的依赖关系,以便当一个对象(Subject)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。

类图:

Observer:  IProgress; Update():DoProgress() .

ConcreteSubject: FileSplitter

ConcreteObserver: Mainform / ConsoleNotifier

根据标准的Observer模式定义,也可将addIProgress,removeProgress,onProgress单独定义类(Subject),再将FileSplitter(ConcreteSubject)继承此类。

上述方法2 相当于将类图中的Subject 和 ConcreteSubject合二为一。

 

要点总结:

1.使用面向对象的抽象,Observer模式使得我们可以独立地改变目标与观察者,从而使二者之间的依赖关系达到松耦合。

 

2.目标发送通知时,无需指定观察者,通知会(可以携带通知信息作为参数)自动传播。 

   onProgress(progressValue);//发送通知,无需考虑具体的观察者问题。

 

3.观察者自己决定是否订阅通知,目标对象对此一无所知。

79 splitter.addIProgress(this); //订阅通知

80 splitter.addIProgress(&cn); //订阅通知

 

4.Observer模式是基于事件的UI框架中非常常用的设计模式,也是MVC模式的一个重要组成部分。

 
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