设计模式之观察者（observer）模式

来源：互联网发布：源码资本业务编辑：程序博客网时间：2024/04/30 00:45

观察者(Observer)模式：

GoF说道：Observer模式的意图是“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”。从这段话里我们可以得到两个信息，如下：

1，观察者（具体执行操作的对象，有多个）
2，被观察者（顾名思义是被观察的对象，如果该对象发生某些变化则通知观察者执行对应的操）

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（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。

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。

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。

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++版本

#include "stdafx.h"

#include<iostream>
#include<string>
#include<list>
#include<algorithm>
using namespace std;
/*
气象监控应用问题（head first 设计模式案例）
*/

//观察者
class observer   //观察者公共接口   (天气更新)
{
public:
         virtual void update(float tmp, float humidity, float pressure) {}
};
//被观察者
class subject    //主题公共接口
{

public:
virtual void register_observer(observer o) {}
virtual void remove_observer(observer o){}
virtual void notify_observer() {}
};

class display_element   //显示公共接口（显示天气）
{
public:
       virtual void display() = 0;
};

class weatherdata : public subject   //具体主题
{
private:
    float temperature;
    float humidity;
    float pressure;
    list<observer*> *observers;
public:
    weatherdata()
    {
      observers = new list<observer*>;
    }
    void register_observer(observer* o) //将观察者注册到观察者列表中
    {
      (*observers).push_back(o);
    }
    void remove_observer(observer* o)
    {
  list<observer*>::iterator it;
  it = find((*observers).begin(),(*observers).end(),o);

  (*observers).erase(it);
    }
    void notify_observer()     //通知观察者
    {
  list<observer*>::iterator ite;
        ite = observers->begin();
      for(; ite != observers->end(); ite++)
      {

        (*ite)->update(temperature,humidity,pressure);
      }
    }
    void set_measurements(float temperature, float humidity, float pressure)
    {
      this->temperature = temperature;
      this->humidity = humidity;
      this->pressure = pressure;
      notify_observer();    //更新了随时通知观察者
    }



};

class currentconditiondisplay: public observer, public display_element //具体观察者
{
private:
        float temperature;
        float humidity;
        float pressure;
        weatherdata *weatherstation;
public:
        currentconditiondisplay(weatherdata *weatherstation)
        {
          this->weatherstation = weatherstation;
          weatherstation->register_observer(this);
        }

        void update(float temperature, float humidity, float pressure)
        {
          this->temperature = temperature;
          this->humidity = humidity;
          this->pressure = pressure;
          display();
        }
       void display()
       {
         cout <<"current condition: "<< endl;
         cout <<"temperature: " <<temperature<< endl;
         cout <<"humidity:" <<humidity<< endl;
         cout <<"pressure:" << pressure<< endl;
       }

};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
weatherdata *weather_station = new weatherdata();

currentconditiondisplay *display = new currentconditiondisplay(weather_station);
weather_station->set_measurements(89.67,33.56,56.98);
weather_station->set_measurements(11,34.01,39);

system("pause");
return 0;
}

//c#版本

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace nameObserver

{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ConcreteSubject s = new ConcreteSubject();

            s.Attach(new ConcreteObserver(s, "X"));
            s.Attach(new ConcreteObserver(s, "Y"));
            s.Attach(new ConcreteObserver(s, "Z"));

s.SubjectState = "ABC";
s.Notify();

Console.Read();

}
}

    abstract class Subject
    {
        private IList<Observer> observers = new List<Observer>();

        //增加观察者
        public void Attach(Observer observer)
        {
            observers.Add(observer);
        }
        //移除观察者
        public void Detach(Observer observer)
        {
            observers.Remove(observer);
        }
        //通知
        public void Notify()
        {
            foreach (Observer o in observers)
            {
                o.Update();
            }
        }
    }

    //具体通知者
    class ConcreteSubject : Subject
    {
        private string subjectState;

        //具体通知者状态
        public string SubjectState
        {
            get { return subjectState; }
            set { subjectState = value; }
        }
    }

    abstract class Observer
    {
        public abstract void Update();
    }

    class ConcreteObserver : Observer
    {
        private string name;
        private string observerState;
        private ConcreteSubject subject;

        public ConcreteObserver(
          ConcreteSubject subject, string name)
        {
            this.subject = subject;
            this.name = name;
        }
        //更新
        public override void Update()
        {
            observerState = subject.SubjectState;
            Console.WriteLine("观察者{0}的新状态是{1}",
              name, observerState);
        }

        public ConcreteSubject Subject
        {
            get { return subject; }
            set { subject = value; }
        }
    }

}