观察者
定义了对象之间的一对多依赖,这样一来,当一个对象改变状态时,它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。
让主题和观察者之间松耦合。
典型情境
订报纸。订阅者可以及时得到消息。可以申请添加为订阅者。也可以取消订阅。
出版者 + 订阅者 = 观察者模式
适用性
- 当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一方面。将这两者封装在独立的对象中以使他们可以各自独立地改变和复用。
- 当对一个对象的改变需要同时改变其他对象,而不知道具体有多少对象有待改变。
- 当一个对象必须通知其他对象,而它又不能假定其他对象是谁。换言之,你不希望这些对象是紧密耦合的。
结构
Subject - 目标知道它的观察者。可以有任意多个观察者观察同一个目标。提供注册和删除观察者的接口。
Observer - 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 - 将有关状态存入各ConcreteObserver对象。当它的状态发生改变时,向它的各个观察者发出通知。
ConcreteObserver - 维护一个指向ConcreteSubject对象的引用。存储有关状态,这些状态应与目标的状态保持一致。实现Observer的更新接口以使自身状态与目标的状态保持一致。
协作:
当ConcreteSubject发生任何可能导致其观察者与其本身状态不一致的改变时,它将通知它的各个观察者。
在得到一个具体目标的改变通知后,ConcreteObserver对象可向目标对象查询信息。ConcreteObserver使用这些信息以使它的状态与目标对象的状态一致。
示例
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| #include <iostream> #include <list>
class Subject; class Observer { public: virtual ~Observer() {} virtual void update(Subject* the_changed_subject) = 0; protected: Observer(){} };
class Subject { public: virtual ~Subject(){} virtual void register_observer(Observer* obs) { if (!obs) return; m_observers.push_back(obs); } virtual void unregister_observer(Observer* obs) { if (!obs) return; m_observers.remove(obs); } virtual void notify_observer() { for (std::list<Observer*>::iterator it = m_observers.begin(); it != m_observers.end(); ++it) { if (!(*it)) continue; (*it)->update(this); } } protected: Subject(){} std::list<Observer*> m_observers; };
class ConcreteSubject : public Subject { public: ConcreteSubject():m_subject_state(0){} int get_state() { return m_subject_state; } int set_state(int st) { m_subject_state = st; } void process() { m_subject_state += 10; std::cout << "ConcreteSubject current state: " << m_subject_state << std::endl; } protected: int m_subject_state; };
class ConcreteObserver : public Observer { public: virtual void update(Subject* the_changed_subject) { ConcreteSubject* subject = dynamic_cast<ConcreteSubject*>(the_changed_subject); m_observer_state = subject->get_state(); std::cout << "ConcreteObserver get state: " << m_observer_state << std::endl; } protected: int m_observer_state; };
int main() { ConcreteSubject cs; ConcreteObserver co; cs.register_observer(&co); cs.process(); cs.notify_observer(); cs.process(); cs.process(); cs.notify_observer(); cs.unregister_observer(&co); cs.process(); cs.notify_observer(); system("Pause"); }
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相关模式
- Mediator: 通过封装复杂的更新语义,ChangeManager充当目标和观察者之间的中介者。
- Singleton: ChangeManager可使用Singleton模式来保证它是唯一的并且是可全局访问的。
[1] 设计模式:可复用面向对象软件的基础
[2] Head First设计模式