观察者模式

观察者模式（有时又被称为发布-订阅模式、模型-视图模式、源-收听者模式或从属者模式）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。

基本简介

观察者模式（Observer）完美的将观察者和被观察的对象分离开。举个例子，用户界面可以作为一个观察者，业务数据是被观察者，用户界面观察业务数据的变化，发现数据变化后，就显示在界面上。面向对象设计的一个原则是：系统中的每个类将重点放在某一个功能上，而不是其他方面。一个对象只做一件事情，并且将他做好。观察者模式在模块之间划定了清晰的界限，提高了应用程序的可维护性和重用性。

编辑本段实现方式

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。在刚才的例子中，业务数据是被观察对象，用户界面是观察者。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。

编辑本段“观察”

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。

编辑本段过程

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：

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。

 

C++ 观察者模式例子

#include <iostream>

#include <set>

#include <string>

using namespace std;

/////////////////////抽象模式定义

class CObservable;

//观察者，纯虚基类

class CObserver

{

public:

CObserver::CObserver(){};

virtual CObserver::~CObserver(){};

//当被观察的目标发生变化时，通知调用该方法

//来自被观察者pObs, 扩展参数为pArg

virtual void Update(CObservable* pObs, void* pArg = NULL) = 0;

};

//被观察者，即Subject

class CObservable

{

public:

CObservable() : m_bChanged(false) {};

virtual ~CObservable() {};

//注册观察者

void Attach(CObserver* pObs);

//注销观察者

void Detach(CObserver* pObs);

//注销所有观察者

void DetachAll();

//若状态变化，则遍历观察者，逐个通知更新

void Notify(void* pArg = NULL);

//测试目标状态是否变化

bool HasChanged();

//获取观察者数量

int GetObserversCount();

protected:

//设置状态变化!!!必须继承CObservable才能设置目标状态

void SetChanged();

//初始化目标为未变化状态

void ClearChanged();

private:

bool m_bChanged; //状态

set<CObserver*> m_setObs; //set保证目标唯一性

};

/////////////////////抽象模式实现

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::DetachAll()

{

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 /* = NULL */)

{

if (!HasChanged()) return;

cout << "notify observers…" << endl;

ClearChanged();

set<CObserver*>::iterator itr = m_setObs.begin();

for (; itr != m_setObs.end(); itr++)

{

(*itr)->Update(this, pArg);

}

}

/////////////////////具体应用类定义和实现

//bloger是发布者，即被观察者(subject)

class CBloger : public CObservable

{

public:

void Publish(const string &strContent)

{

cout << "bloger publish, content: " << strContent << endl;

SetChanged();

Notify(const_cast<char*>(strContent.c_str()));

}

};

//portal是发布者，即被观察者(subject)

class CPortal : public CObservable

{

public:

void Publish(const string &strContent)

{

cout << "portal publish, content: " << strContent << endl;

SetChanged();

Notify(const_cast<char*>(strContent.c_str()));

}

};

//RSS阅读器，观察者

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);

//观察多个目标

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;

};

//Mail阅读器，观察者

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;

}

if (dynamic_cast<CPortal*>(pObs))

{

cout << m_strName << " updated from portal, content: " << pContent << endl;

}

}

private:

string m_strName;

};

/////////////////Main

int main()

{

//目标(被观察者)

CBloger* pBloger = new CBloger();

CPortal* pPortal = new CPortal();

//观察者. 一个观察者可以观察多个目标

CRSSReader* pRssReader = new CRSSReader("rss reader");

CMailReader* pMailReader = new CMailReader("mail reader");

pBloger->Attach(pRssReader); //bloger注册观察者

pBloger->Attach(pMailReader); //bloger注册观察者

pPortal->Attach(pRssReader); //portal注册观察者

pPortal->Attach(pMailReader); //portal注册观察者

//博客发布信息

pBloger->Publish("博客分享设计模式");

cout << endl;

//门户发布信息

pPortal->Publish("门户分享设计模式");

cout << "\nportal detached mail reader" << endl;

pPortal->Detach(pMailReader);

cout << "portal observers count: " << pPortal->GetObserversCount() << endl << endl;

pPortal->Publish("门户分享设计模式");

system("pause");

return 0;

}