C++ 观察者模式

什么是装饰器模观察者？

• 它是一种行为型模式，观察者模式（Observer Pattern），也是我们熟知的发布-订阅模式(publish-subscribe)。
• C++ 代码中观察者模式很常见， 特别是在 GUI组件编程中,不同UI在不与其他对象类耦合的前提下,针对逻辑层事件做出不同反应的方式。
• C++ 程序员必须掌握的核心设计模式之一

如何理解观察者模式

• 目的：
  定义对象间的一(Subject)对多( Observer)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获得变更通知，并被自动执行更新信息。

• 意义：
  保证高度的协作，但低耦合，不同对象之间进行解耦并弱化关系。

代码描述

#include 
#include 
#include 
//====================================抽象接口======================================
class I_Observer {
public:
	virtual ~I_Observer(){};
	virtual void Update(const std::string& message_from_subject) = 0;
};

class I_Subject {
public:
	virtual ~I_Subject(){};
	virtual void Attach(std::shared_ptr<I_Observer> observer) = 0;
	virtual void Detach(std::shared_ptr<I_Observer> observer) = 0;
	virtual void Notify()                                     = 0;
};
//====================================被观察者======================================
class Subject : public I_Subject {
public:
	virtual ~Subject() { std::cout << "Subject delete"<<std::endl; }

	void Attach(std::shared_ptr<I_Observer> observer) override { list_observer_.emplace_back(observer); }
	void Detach(std::shared_ptr<I_Observer> observer) override { list_observer_.remove(observer); }
	void Notify() override
	{
		OutObserverCount();
		for (auto &iterator:list_observer_) {
			iterator->Update(message_);
		}
	}

	void CreateMessage(std::string message = "NULL msg")
	{
		this->message_ = message;
		Notify();
	}
	void OutObserverCount()
	{
		std::cout << "There are " << list_observer_.size() << " observers in the list." << std::endl;
	}

private:
	std::list<std::shared_ptr<I_Observer>> list_observer_;
	std::string                            message_;
};

//====================================Android系统观察者======================================
class ObserverAndroid : public I_Observer {
public:
	ObserverAndroid(std::string name) :name_(name) {}
	virtual ~ObserverAndroid(){
		std::cout << name_ <<" I was the Observer delete " << std::endl;
	}

	void Update(const std::string& message_from_subject) override
	{
		message_from_subject_ = message_from_subject;
		PrintInfo();
	}

private:
	void PrintInfo() {
		std::cout << name_ << std::endl;
	}

private:
	std::string message_from_subject_;
	std::string              name_;
};
//====================================苹果系统观察者======================================
class ObserverApple : public I_Observer {
public:
	ObserverApple( std::string name) :  name_(name) {}
	virtual ~ObserverApple() { 
		std::cout << name_ << " Apple was the Observer delete " << std::endl;
	}

	void Update(const std::string& message_from_subject) override{
		message_from_subject_ = message_from_subject;
		PrintInfo();
	}

private:
	void PrintInfo() { std::cout << name_ << " IOS NB" << std::endl; }

private:
	std::string              message_from_subject_;
	std::string              name_;
};
//====================================测试======================================
void ClientCode()
{
	//创建被观察者
	std::shared_ptr<Subject> subject   = std::make_shared<Subject>();
	//创建两个观察者并注册
	std::shared_ptr<ObserverAndroid> observer_xiaomi = std::make_shared<ObserverAndroid>("xiaomi");
	subject->Attach(observer_xiaomi);
	std::shared_ptr<ObserverAndroid> observer_vivo = std::make_shared<ObserverAndroid>("Vivo");
	subject->Attach(observer_vivo);

	//被观察者发布消息
	subject->CreateMessage("Hello World!");
	//移除一个被观察者并发布新消息
	subject->Detach(observer_vivo);
	subject->CreateMessage("Android NB");

	//创建一个新的观察者并注册
	std::shared_ptr<ObserverApple> observer_apple = std::make_shared<ObserverApple>("Apple phone");
	subject->Attach(observer_apple);
	//发布新消息
	subject->CreateMessage("Mobile NB");

	std::cout << std::endl;
}

int main()
{
	ClientCode();
	return 0;
}

运行结果

观察者模式的优缺点

优点:

• 开闭原则，无需修改发布者代码就能引入新的订阅者类
• 可以在运行时建立对象之间的联，如注册或移除等行为
• 观察者和被观察者是松耦合

缺点：

• 订阅者的通知顺序是随机的，很难按照指定顺序执行
• 被观察者对象有很多的直接和间接的观察者的话，通知所有的观察者可能会花费很长的时间