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》