意图：
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。
动机：
将一个系统设计成一系列相互协作的类有一个常见的副作用：需要维护相关对象之间的一致性。
观察者模式定义一种交互，即发布-订阅：
- 一个对象当自身状态发生改变时，会发出通知，但是并不知道谁是他的接收者，但每个接收者都会接收到通知，这些接受者称为观察者。
- 作为对通知的响应，每个观察者都将查询目标状态，然后改变自身的状态以和目标状态进行同步。
使用场景：
- 使对象封装为独立的改变和使用；
- 一个对象改变同时需要改变其它对象，而不知道具体有多少对象需要改变；
- 不希望对象是紧耦合的。
结构：
参与者：
Subject：目标，知道它的观察者，提供注册和删除观察者对象的接口
Observer：观察者，为那些在目标发生改变时需获得通知的对象定义一个更新接口
ConcreteSubject：具体目标，存储对象状态，状态改变时，向各个观察者发出通知
ConcreteObserver：具体观察者，维护一个指向ConcreteSubject对象的引用，存储有关状态，实现更新接口update，使自身状态与目标的状态保持一致
优缺点：
1 目标和观察者之间松耦合
2 支持广播通信：Subject发送的通知不需要指定它的接受者。通知被自动广播给所有已向该目标对象登记的有关对象。
3 意外的更新：看似无害的操作可能会引起观察者错误的更新。
示例代码：
1 /*
2 * 观察者模式
3 * 情景：高数课，ABCD四位同学，A是好学生，去上课，B在寝室睡觉，C在网吧打游戏，D在学校外陪女友逛街
4 * 他们约定，如果要点名了，A在QQ群里吼一声，他们立刻赶到教室去。
5 * 采用观察者模式实现这个情景的应用。
6 */
7
8 #include <iostream>
9 #include <string>
10 #include <list>
11
12 class Observer;
13
14 class Subject{
15 public:
16 virtual ~Subject() {};
17 virtual void registerObsvr(Observer* obsvr) = 0;
18 virtual void removeObsvr(Observer* obsvr) = 0;
19 virtual void notifyObsvrs(const std::string &msg) = 0;
20 };
21 class Observer {
22 public:
23 virtual ~Observer() {};
24 virtual void Update(const std::string &msg)= 0;
25 virtual std::string getName() = 0;
26 protected:
27 Observer(){};
28 };
29
30 // -------------------------------------------------
31 class QQGroup : public Subject {
32 public:
33 QQGroup() { _observers = new std::list<Observer*>(); }
34 void registerObsvr(Observer* obsvr);
35 void removeObsvr(Observer* obsvr);
36 void notifyObsvrs(const std::string &msg);
37 private:
38 std::list<Observer*> *_observers;
39 };
40
41 void QQGroup::registerObsvr(Observer* obsvr) {
42 _observers->push_back(obsvr);
43 }
44
45 void QQGroup::removeObsvr(Observer* obsvr) {
46 if (_observers->size() > 0)
47 _observers->remove(obsvr);
48 }
49 void QQGroup::notifyObsvrs( const std::string &msg) {
50 std::cout << "群消息：" << msg << std::endl;
51 std::list<Observer*>::iterator iter
52 = _observers->begin();
53 for ( ;iter != _observers->end(); iter++ ) {
54 (*iter)->Update(msg);
55 }
56 }
57
58 // ------------------------------------------------
59 class RoomMate : public Observer {
60 public:
61 RoomMate(std::string name, std::string now ,std::string action)
62 {
63 _name = name;
64 _action = action;
65 _now = now;
66 };
67 void Update( const std::string &msg);
68 std::string getName();
69 private:
70 std::string _name;
71 std::string _action;
72 std::string _now;
73 };
74
75 std::string RoomMate::getName() {
76 return _name;
77 }
78
79 void RoomMate::Update(const std::string &msg) {
80 std::cout<< "This is " << _name << std::endl;
81 if ( msg == "点名了" )
82 std::cout << "Action: " << _action
83 << std::endl << std::endl;
84 else
85 std::cout << "Go on：" << _now
86 << std::endl << std::endl ;
87 }
88
89 //测试代码
90 int main()
91 {
92 RoomMate* B = new RoomMate("B",
93 "sleeping",
94 "get dressed and run to classroom");
95 RoomMate* C = new RoomMate("C",
96 "playing games",
97 "pay the fee and run to classroom");
98 RoomMate* D = new RoomMate("D",
99 "shopping with girl friend",
100 "go back to school and be worried about girl friend‘s angry");
101
102 QQGroup* qqgroup = new QQGroup();
103 qqgroup->registerObsvr(B);
104 qqgroup->registerObsvr(C);
105 qqgroup->registerObsvr(D);
106
107 qqgroup->notifyObsvrs("目前没点名");
108 qqgroup->notifyObsvrs("点名了");
109
110 system("Pause");
111 return 0;
112 }
运行截图
相关模式：
中介者模式：通过封装负责的更新条件来实现对象间的交互
观察者模式：使用广播-接收模式实现对象间的交互，不需要维护一个复杂的中介者类
参考资料：
《设计模式:可复用面向对象软件的基础》
设计模式----观察者模式（C++）
设计模式(16) 观察者模式（OBSERVER）C++实现,码迷,mamicode.com
时间： 2024-12-04 11:24:37