设计模式之观察者模式

设计模式基础(3):观察者模式

介绍观察者模式的C++示例代码、面向的问题、图解观察者模式核心思想

面向的需求

在一些软件的需求中需要多个对象之间建立一种“通知依赖关系”。即一个对象(被观察者)有变化，所有的依赖对象(观察者对象)都将得到通知。也可以说是通知-订阅模式。被观察者和观察者之间如果连接的过于紧密(一个变化，全体都需要变化)。那么就是应对变化的能力较差。

可以采用面向对象的技术，弱化具体联系，抽象其关系，利用抽象类来松耦合观察者与被观察者。

示例代码

//抽象的观察者类
class IProgress{
public:
	virtual void DoProgress(float value)=0;
	virtual ~IProgress(){}
};

class FileSplitter
{
	string m_filePath;
	int m_fileNumber;

	List<IProgress*>  m_iprogressList; // 抽象通知机制，支持多个观察者
	
public:
	FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber) :
		m_filePath(filePath), 
		m_fileNumber(fileNumber){

	}

	void split(){

		//1.读取大文件

		//2.分批次向小文件中写入
		for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){
			//...

			float progressValue = m_fileNumber;
			progressValue = (i + 1) / progressValue;
			onProgress(progressValue);//发送通知
		}

	}

	void addIProgress(IProgress* iprogress){
		m_iprogressList.push_back(iprogress);
	}

	void removeIProgress(IProgress* iprogress){
		m_iprogressList.remove(iprogress);
	}

protected:
	virtual void onProgress(float value){
		
		List<IProgress*>::iterator itor=m_iprogressList.begin();

		while (itor != m_iprogressList.end() )
			(*itor)->DoProgress(value); //更新进度条
			itor++;
		}
	}
};

class MainForm : public Form, public IProgress
{
	TextBox* txtFilePath;
	TextBox* txtFileNumber;

	ProgressBar* progressBar;

public:
	void Button1_Click(){

		string filePath = txtFilePath->getText();
		int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());

		ConsoleNotifier cn;

		FileSplitter splitter(filePath, number);

		splitter.addIProgress(this); //订阅通知
		splitter.addIProgress(&cn)； //订阅通知

		splitter.split();

		splitter.removeIProgress(this);

	}

	virtual void DoProgress(float value){
		progressBar->setValue(value);
	}
};

class ConsoleNotifier : public IProgress {
public:
	virtual void DoProgress(float value){
		cout << ".";
	}
};

分析代码及思想

程序的功能是:在分割文件时，显示文件分割的进度。分割函数（被观察者）中这个进度（事件）需要通知到界面和控制台（观察者）。

• 紧耦合的做法是，直接传参一个显示控件到分割函数中，得到进度并显示。但是此时，分割函数和界面均需要变化。
• 松耦合则是先抽象一个IProgress类，之后在分割函数中维护一个IProgress集合，并且动态维护。当发生事件时，逐个通知集合中的抽象类IProgress，抽象类中设计一个虚响应函数，每个需要接收信号的类，继承该抽象类并复写（override）这个响应函数，实现自身面对信号的响应。主要注意的是，将自身加入到动态维护的集合中。

关键点总结

• 使用面向对象的抽象，Observer模式使得目标者和观察者达到松耦合，自身改变，不会影响对方。
• 目标发送通知时，无需指定观察者，通知会自动传播。
• 观察者自己决定是否需要订阅通知，目标对象不必知道。

图解观察者模式