观察者模式C++

观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。

观察者模式结构图

观察者模式基本代码

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std;

class Observer { // 抽象观察者，为所有具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己，这个接口叫更新接口
public:
    virtual void Update() = 0;
};

class Subject { // 主题或抽象通知者，一般用一个抽象类或者接口实现
private:
    list<Observer* > observers;
public:
    void Attach(Observer* observer) { observers.push_back(observer); } // 增加观察者
    void Detach(Observer* observer) { observers.remove(observer); } // 移除观察者
    void Notify() { // 通知
        for (auto observer = observers.begin(); observer != observers.end(); observer++) {
            (*observer)->Update();
        }
    }
};

class ConcreteSubject : public Subject { // 具体主题或具体通知者，将有关状态存入具体观察者对象，在具体主题的内部状态改变时，给所有登记过的观察者发送通知
private:
    string subjectState;
public:
    string GetState() { return subjectState; }
    void SetState(string state) { subjectState = state; }
};

class ConcreteObserver : public Observer { // 具体观察者，实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题状态相协调
private:
    string name;
    ConcreteSubject* subject;
    string observerState;
public:
    ConcreteObserver(ConcreteSubject* s, string n) {
        subject = s;
        name = n;
    }
    void Update() {
        observerState = subject->GetState();
        cout << "observer: " << name << ", its new state is: " << observerState << endl;
    }
    string GetState() { return observerState; }
    void SetState(string state) { observerState = state; }
};

int main() {
    ConcreteSubject* s = new ConcreteSubject();
    s->SetState("ABC");
    ConcreteObserver* ox = new ConcreteObserver(s, "X");
    ConcreteObserver* oy = new ConcreteObserver(s, "Y");
    ConcreteObserver* oz = new ConcreteObserver(s, "Z");
    s->Attach(ox);
    s->Attach(oy);
    s->Attach(oz);
    s->Notify();
    // observer: X, its new state is: ABC
    // observer: Y, its new state is: ABC
    // observer: Z, its new state is: ABC
    s->SetState("XYZ");
    s->Notify();
    // observer: X, its new state is: XYZ
    // observer: Y, its new state is: XYZ
    // observer: Z, its new state is: XYZ
    delete ox;
    delete oy;
    delete oz;
    delete s;
    return 0;
}

应用场景

• 当一个对象的改变需要同时改变其他对象，且不知道具体有多少对象有待改变时，应该考虑使用观察者模式；
• 一个抽象模型有两个方面，其中一方面依赖于另一方面，这时可以用观察者模式将这两者封装在独立的对象中使它们各自独立地改变和复用。