3.观察者模式（Observer）

组件协作模式

现代软件专业分工之后的第一个结果是 "框架与应用程序的划分","组件协作" 模式通过晚期绑定，来实现框架与应用程序直接的松耦合，是二者之间协作时常用的模式

典型模式

Template Method

Strategy

Observer /Event

动机（Motivation）

在软件构建过程中，我们需要为某些对象建立一种通知依赖关系 一个对象(目标对象)的状态发生改变,所有的依赖对象（观察者对象）都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密,将使软件不能很好地抵御变化。
使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化,并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合。

假定场景:

当前做一个文件的分割器，将大的文件分割成多个文件。

首先有一个界面，MainForm 就是一个界面。

cpp 复制代码

class MainForm : public Form
{
	TextBox* txtFilePath; // 文件路径
	TextBox* txtFileNumber; // 希望分割的文件个数 

public:
	void Button1_Click(){
		// 接收用户传进来的两个信息
		string filePath = txtFilePath->getText();
		int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());

		FileSplitter splitter(filePath, number);
		
		splitter.split(); // 调用split方法

	}
};


class FileSplitter
{
	string m_filePath; // 文件路径
	int m_fileNumber;  // 文件个数
	ProgressBar* m_progressBar;

public:
	FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber, ProgressBar* progressBar) :
		m_filePath(filePath), 
		m_fileNumber(fileNumber),
		m_progressBar(progressBar){

	}

	void split(){

		//1.读取大文件

		//2.分批次向小文件中写入
		for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){
			//...
			float progressValue = m_fileNumber;
			progressValue = (i + 1) / progressValue;
			m_progressBar->setValue(progressValue);
		}

	}
};

当前文件如果处理特别大的文件，那么就需要给用户一个进度条，首先需要在界面 MainForm 中添加进度条控件 ProgressBar* progressBar;

在使用中 Button1_Click 传入当前进度条.最终在实际操作中 FileSplitter 函数 split 内部计算并设置进度条 m_progressBar->setValue(progressValue);

如下代码所示:

cpp 复制代码

class MainForm : public Form
{
	TextBox* txtFilePath; // 文件路径
	TextBox* txtFileNumber; // 希望分割的文件个数
	ProgressBar* progressBar;

public:
	void Button1_Click(){
		// 接收用户传进来的两个信息
		string filePath = txtFilePath->getText();
		int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());

		FileSplitter splitter(filePath, number, progressBar);

		splitter.split(); // 调用split方法

	}
};

//
class FileSplitter
{
	string m_filePath;
	int m_fileNumber;
	ProgressBar* m_progressBar;

public:
	FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber, ProgressBar* progressBar) :
		m_filePath(filePath), 
		m_fileNumber(fileNumber),
		m_progressBar(progressBar){

	}

	void split(){

		//1.读取大文件

		//2.分批次向小文件中写入
		for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){
			//...
			float progressValue = m_fileNumber;
			progressValue = (i + 1) / progressValue;
			// 更新进度条
			if(nullpt != m_progressBar)
				m_progressBar->setValue(progressValue);
		}

	}
};

上述方法违背了依赖倒置设计原则：高层模块不能依赖底层模块，二者都应该依赖于抽象，抽象不能依赖于实现细节，实现细节应该依赖于抽象。

如果当前它不是UI程序，而是控制台程序，那么 ProgressBar* m_progressBar;这行代码可能并不能适用于别的显示进度方式。

新的方式：

首先做一个抽象的通知

cpp 复制代码

class IProgress{
public:
	virtual void DoProgress(float value)=0;
	virtual ~IProgress(){}
};

然后将 FileSplitter 中的具体通知控件 ProgressBar* m_progressBar; 替换成抽线通知机制 IProgress* iprogress

cpp 复制代码

class IProgress{
public:
	virtual void DoProgress(float value)=0;
	virtual ~IProgress(){}
};


class FileSplitter
{
	string m_filePath;
	int m_fileNumber;

	List<IProgress*>  m_iprogressList; // 抽象通知机制，支持多个观察者
	
public:
	FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber) :
		m_filePath(filePath), 
		m_fileNumber(fileNumber){

	}


	void split(){

		//1.读取大文件

		//2.分批次向小文件中写入
		for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){
			//...

			float progressValue = m_fileNumber;
			progressValue = (i + 1) / progressValue;
			onProgress(progressValue);//发送通知
		}

	}


	void addIProgress(IProgress* iprogress){
		m_iprogressList.push_back(iprogress);
	}

	void removeIProgress(IProgress* iprogress){
		m_iprogressList.remove(iprogress);
	}


protected:
	virtual void onProgress(float value){
		
		List<IProgress*>::iterator itor=m_iprogressList.begin();

		while (itor != m_iprogressList.end() )
			(*itor)->DoProgress(value); //更新进度条
			itor++;
		}
	}
};

然后在 UI 中进行多继承

class MainForm : public Form, public IProgress

并且实现：

cpp 复制代码

virtual void DoProgress(float value){
		progressBar->setValue(value);
	}

其实如果再添加一个控制台的程序,打印进度的，也好添加：

cpp 复制代码

class ConsoleNotifier : public IProgress {
public:
	virtual void DoProgress(float value){
		cout << ".";
	}
};

然后需要支持多个 List<IProgress*> m_iprogressList; // 抽象通知机制，

支持多个观察者。

完整代码如下：

cpp 复制代码

class IProgress{
public:
	virtual void DoProgress(float value)=0;
	virtual ~IProgress(){}
};


class FileSplitter
{
	string m_filePath;
	int m_fileNumber;

	List<IProgress*>  m_iprogressList; // 抽象通知机制，支持多个观察者
	
public:
	FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber) :
		m_filePath(filePath), 
		m_fileNumber(fileNumber){

	}


	void split(){

		//1.读取大文件

		//2.分批次向小文件中写入
		for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){
			//...

			float progressValue = m_fileNumber;
			progressValue = (i + 1) / progressValue;
			onProgress(progressValue);//发送通知
		}

	}


	void addIProgress(IProgress* iprogress){
		m_iprogressList.push_back(iprogress);
	}

	void removeIProgress(IProgress* iprogress){
		m_iprogressList.remove(iprogress);
	}


protected:
	virtual void onProgress(float value){
		
		List<IProgress*>::iterator itor=m_iprogressList.begin();

		while (itor != m_iprogressList.end() )
			(*itor)->DoProgress(value); //更新进度条
			itor++;
		}
	}
};
///
class MainForm : public Form, public IProgress
{
	TextBox* txtFilePath;
	TextBox* txtFileNumber;

	ProgressBar* progressBar;

public:
	void Button1_Click(){

		string filePath = txtFilePath->getText();
		int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());

		ConsoleNotifier cn;

		FileSplitter splitter(filePath, number);

		splitter.addIProgress(this); //订阅通知
		splitter.addIProgress(&cn)； //订阅通知

		splitter.split();

		splitter.removeIProgress(this);

	}

	virtual void DoProgress(float value){
		progressBar->setValue(value);
	}
};

class ConsoleNotifier : public IProgress {
public:
	virtual void DoProgress(float value){
		cout << ".";
	}
};

总结

使用面向对象的抽象，Observer 模式使得我们可以独立地改变目标与观察者,从而使二者之间的依赖关系达到松耦合
目标发送通知时，无需指定观察者，通知（可以携带通知信息作为参数）会自动传播。
观察者自己决定是否需要订阅通知，目标对象对此一无所知。
Observer 模式是基于事件的UI框架中非常常用的设计模式，也是MVC模式的一个重要组成部分。