设计模式--观察者模式(Observer Pattern)

Observer模式

观察者模式(Observer Pattern)是一种行为设计模式,它定义了对象之间的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。

观察者模式主要包含以下几个角色:

  1. Subject(主题):也被称为Observable,它是被观察的对象。当它的状态发生改变时,会通知所有的观察者。
  2. Observer(观察者):它是观察Subject的对象,当Subject的状态发生改变时,会收到通知。

观察者模式的主要优点是:

  • 支持简单的广播通信:Subject发生改变时,所有注册的Observer都会收到通知。
  • 低耦合:Subject和Observer可以独立修改,只要不改变他们之间的通信方式。

观察者模式适用于以下场景:

  • 当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一个方面。将这两者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。
  • 当对一个对象的改变需要同时改变其他对象,而不知道具体有多少对象有待改变。
  • 当一个对象必须通知其他对象,而它又不能假定其他对象是谁。换言之,你不希望这些对象是紧密耦合的。

以下是一个简单的C++实现的观察者模式(Observer Pattern)示例:

c 复制代码
#include <iostream>
#include <list>

// 前向声明
class Observer;

// 主题
class Subject {
public:
    void attach(Observer* observer) {
        observers_.push_back(observer);
    }
    void detach(Observer* observer) {
        observers_.remove(observer);
    }
    void notify();

private:
    std::list<Observer*> observers_;
};

// 观察者
class Observer {
public:
    Observer(Subject* subject) : subject_(subject) {
        subject_->attach(this);
    }
    virtual void update() = 0;

protected:
    Subject* subject_;
};

void Subject::notify() {
    for (Observer* observer : observers_) {
        observer->update();
    }
}

// 具体观察者A
class ConcreteObserverA : public Observer {
public:
    ConcreteObserverA(Subject* subject) : Observer(subject) {}
    void update() override {
        std::cout << "Concrete Observer A is updated." << std::endl;
    }
};

// 具体观察者B
class ConcreteObserverB : public Observer {
public:
    ConcreteObserverB(Subject* subject) : Observer(subject) {}
    void update() override {
        std::cout << "Concrete Observer B is updated." << std::endl;
    }
};

int main() {
    Subject subject;

    ConcreteObserverA observerA(&subject);
    ConcreteObserverB observerB(&subject);

    subject.notify();

    return 0;
}

在这个例子中,Subject是主题,它维护了一个观察者列表。当主题的状态发生改变时,它会调用notify方法通知所有的观察者。

Observer是观察者,它定义了一个update接口。ConcreteObserverA和ConcreteObserverB是具体的观察者,它们实现了update接口。

通过这种方式,我们可以实现当主题的状态发生改变时,所有观察者都会得到通知并自动更新。

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