定义
观察者（Observer）模式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。也叫发布-订阅（Publish-Subscribe）模式。
结构
理解
1. 观察者模式建立目标（Subject）和观察者（Observer）之间的协作关系。目标和观察者是1：N的关系。1个目标可以有n个依赖它的观察者。当目标状态发生变化时，n个观察者要得到通知，以便更新状态。
2. 目标（Subject）保存了所有依赖它的观察者对象的指针。目标提供了注册（Attach）和注销（Detach）观察者的接口。注册后，观察者就可以得到目标状态变化的通知。
3. 观察者（Observer）只提供了接收目标通知的更新接口。
4. 具体目标（ConcreteSubject）发生与观察者的状态不一致时，通知（Notify）接口调用观察者的更新（Update）接口。
要点
1. 目标对象仅仅保存了观察者类接口的指针，因此不是紧耦合的。目标不用关心是观察者是谁。
2. 目标对象状态发生变化时，仅仅通过广播方式通知所有注册的观察者。观察者可以自由决定是否忽略目标对象的通知。
3. 观察多个目标。一个观察者可能需要观察多个目标对象。观察者的Update接口需要扩展参数，目标对象把自己作为Update接口的参数，让观察者知道去检查哪一个目标。
4. 谁调用Notify接口。目标对象发生变化时，自动调用Notify接口；也可以是观察者根据清空自己选择实际调用Notify接口。前者简单但可能效率低；后者可避免重复更新，但观察者可能忘记调用Notify，导致状态不一致。
5. 推/拉模式。目标状态变化，通知所有的观察者，称为推模式；由观察者主动询问目标的状态是否变化来决定是否更新的方式，称为拉模式。两种模式决定了Notify由谁调用。
应用
代码中使用发布-订阅来说明观察者模式。
CBloger和CPortal是目标（被观察者）；CRSSReader和CMailReader是观察者。
当目标发布新文章时，通知观察者更新。观察者可以根据目标来决定自己的更新行为。
本文例子中抽象代码部分参照JAVA的JDK中内置Observer模式的实现，基类部分的观察者（CObserver）和目标（CObservable）可以通用。
1. 被观察者基类（CObservable）的状态变化提供方法SetChanged()和ClearChanged()，但都是protected方法，这样做就可以保证外部对象不可以修改目标的状态。
2. 被观察者基类（CObservable）的Notify方法，先要判断状态是否变化，若变化才逐个更新观察者，并且要重置状态，以便下次更新。
3. 被观察者继承类（CBloger和CPortal）通知观察者之前，必须先显示调用SetChanged改变状态。
4. 观察者（CRSSReader和CMailReader）的update方法，通过传入参数来判断目标来源决定自己的更新行为。
5. 实际应用中，被观察者一般是全局唯一实例，使用单件（Singleton）模式；同时资源也是共享的，那么公共资源就要加锁。
源码
#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;
}
输出：
bloger publish, content: 博客分享设计模式1
notify observers…
rss reader updated from bloger, content: 博客分享设计模式1
mail reader updated from bloger, content: 博客分享设计模式1
portal publish, content: 门户分享设计模式2
notify observers…
rss reader updated from portal, content: 门户分享设计模式2
mail reader updated from portal, content: 门户分享设计模式2
portal detached mail reader
portal observers count: 1
portal publish, content: 门户分享设计模式3
notify observers…
rss reader updated from portal, content: 门户分享设计模式3
转载本站文章请注明，转载自：神秘果
本文链接: http://www.shenmiguo.com/archives/2009/280_design-patterns-observer.html
Leave a Reply