观察者模式(Observer Pattern)是一种行为设计模式,用于在对象之间建立一对多 的依赖关系,当一个对象的状态发生变化时,它的所有依赖对象都会得到通知 并自动更新 。
在观察者模式中,主题和观察者之间是松耦合的,主题 并不知道观察者 的具体实现,只依赖于观察者接口 。这种松耦合的关系使得主题和观察者能够独立变化,而不会相互影响。
cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_map>
#include <bits/stdc++.h>
#include <list>
using namespace std;
/*
* 行为型模式:主要关注的是对象之间的通信
观察者-监听者模式 (发布-订阅模式) 设计模式:主要关注的对象是一对多的关系,
也就是说多个对象都依赖与这一个对象,当这个对象的状态发生改变时,其他对象都能够
接收到相应的通知。
*/
class Observer
{
public:
//处理消息接口
virtual void handle(int msgid) = 0;
};
//第一个观察者实例
class Observer1 : public Observer
{
public:
void handle(int msgid)
{
switch (msgid)
{
case 1:
cout << "Observer1 recv 1 msg!" << endl;
break;
case 2:
cout << "Observer1 recv 2 msg!" << endl;
break;
default:
cout << "Observer1 recv unknow msg! " << endl;
break;
}
}
};
//第二个观察者实例
class Observer2 : public Observer
{
public:
void handle(int msgid)
{
switch (msgid)
{
case 2:
cout << "Observer2 recv 2 msg!" << endl;
break;
default:
cout << "Observer2 recv unknow msg! " << endl;
break;
}
}
};
//第三个观察者实例
class Observer3 : public Observer
{
public:
void handle(int msgid)
{
switch (msgid)
{
case 1:
cout << "Observer3 recv 1 msg!" << endl;
break;
case 3:
cout << "Observer3 recv 3 msg!" << endl;
break;
default:
cout << "Observer3 recv unknow msg! " << endl;
break;
}
}
};
class Subject
{
public:
//主题增加相应观察者对象
void addObserver(Observer* obser, int msgid)
{
_subMap[msgid].push_back(obser);
/*auto it = _subMap.find(msgid);
if (it != _subMap.end())
{
it->second.push_back(obser);
}
else
{
list<Observer*> lis;
lis.push_back(obser);
_subMap.insert({ msgid,lis });
}*/
}
//主题检测发生改变,通知相应的观察者对象处理事件
void dispatch(int msgid) {
auto it = _subMap.find(msgid);
if (it != _subMap.end())
{
for (Observer* pObser : it->second)
{
pObser->handle(msgid);
}
}
}
private:
unordered_map<int, list<Observer*>> _subMap;
};
int main()
{
Subject subject;
Observer* p1 = new Observer1;
Observer* p2 = new Observer2;
Observer* p3 = new Observer3;
subject.addObserver(p1, 1);
subject.addObserver(p1, 2);
subject.addObserver(p2, 2);
subject.addObserver(p3, 1);
subject.addObserver(p3, 3);
int msgid = 0;
for (;;)
{
cout << " 输入消息id: ";
cin >> msgid;
if (msgid == -1) break;
subject.dispatch(msgid);
}
return 0;
}
bash
输入消息id: 2
Observer1 recv 2 msg!
Observer2 recv 2 msg!
输入消息id: 1
Observer1 recv 1 msg!
Observer3 recv 1 msg!
输入消息id: 3
Observer3 recv 3 msg!
主要解决的是对象与对象之间的依赖关系,多个对象依赖于一个对象,该对象主要负责检测我们消息发没发生状态改变,有改变了就要通知相应的观察者。
这里涉及多对象内存开辟问题,需要使用智能指针去优化:
cpp
#include<iostream>
#include<unordered_map>
#include<list>
#include<bits/stdc++.h>
#include<memory>
class Observer
{
public:
virtual void handle(int msgid) = 0; //纯虚函数没有具体实现
};
class Observer1 : public Observer
{
public:
void handle(int msgid)
{
switch (msgid)
{
case 1:
std::cout << "Observer 1 recv 1 msg!" << std::endl;
break;
case 2:
std::cout << "Observer 1 recv 2 msg!" << std::endl;
break;
default:
std::cout << "Observer 1 recv unknow msg!" << std::endl;
break;
}
}
};
class Observer2 : public Observer
{
public:
void handle(int msgid)
{
switch (msgid)
{
case 2:
std::cout << "Observer 2 recv 2 msg!" << std::endl;
break;
default:
std::cout << "Observer 2 recv unknow msg! " << std::endl;
break;
}
}
};
class Observer3 : public Observer
{
public:
void handle(int msgid)
{
switch (msgid)
{
case 1:
std::cout << "Obersever 3 recv 1 msg!" << std::endl;
break;
case 3:
std::cout << "Obersever 3 recv 3 msg!" << std::endl;
break;
default:
std::cout << "Observer 3 recv unknow msg! " << std::endl;
break;
}
}
};
class Subject
{
public:
void addObserver(std::weak_ptr<Observer> obser, int msgid)
{
_subMap[msgid].push_back(obser);
}
void dispatch(int msgid)
{
auto it = _subMap.find(msgid);
if (it != _subMap.end())
{
for (auto it1 = it->second.begin(); it1 != it->second.end(); ++it1)
{
// 与强指针绑定的弱指针,通过lock函数提升为强指针,可以避免循环引用问题,同时判断所绑定的对象是否被销毁
std::shared_ptr<Observer>tmp = it1->lock();
if (tmp) {
tmp->handle(msgid);
}
}
}
}
private:
std::unordered_map<int, std::list<std::weak_ptr<Observer>> > _subMap;
};
int main()
{
Subject subject;
std::shared_ptr<Observer>p1(new Observer1);
std::shared_ptr<Observer>p2(new Observer2);
std::shared_ptr<Observer>p3(new Observer3);
// shared_ptr赋值给weak_ptr,绑定
subject.addObserver(p1, 1);
subject.addObserver(p1, 2);
subject.addObserver(p2, 2);
subject.addObserver(p3, 1);
subject.addObserver(p3, 3);
int msgid = 0;
for (;;)
{
std::cout << " 输入消息id: ";
std::cin >> msgid;
if (msgid == -1) break;
subject.dispatch(msgid);
}
return 0;
}
重点就是这里,一开始用弱指针去绑定一些对象subject.addObserver(p1, 1);
,通过弱指针提升为强指针,来判断所绑定的对象是否被销毁std::shared_ptr<Observer>tmp = it1->lock();
(muduo项目中,channel与TcpConnection对象绑定):
cpp
std::shared_ptr<Observer>tmp = it1->lock();
if (tmp) {
tmp->handle(msgid);
}