13.观察者模式
设计模式——观察者模式
一、基本概念
1. 定义
观察者（Observer）模式：指多个对象间存在一对多的依赖关系，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。这种模式有时又称作发布-订阅模式、模型-视图模式，它是对象行为型模式。
观察者模式是一种行为设计模式， 允许你定义一种订阅机制， 可在对象事件发生时通知多个 “观察” 该对象的其他对象。
2. 优缺点
优点：
- 降低了目标与观察者之间的耦合关系，两者之间是抽象耦合关系。符合依赖倒置原则；
- 目标与观察者之间建立了一套触发机制。
缺点：
- 目标与观察者之间的依赖关系并没有完全解除，而且有可能出现循环引用；
- 当观察者对象很多时，通知的发布会花费很多时间，影响程序的效率。
3. 结构
- 抽象主题（Subject）角色：也叫抽象目标类，它提供了一个用于保存观察者对象的聚集类和增加、删除观察者对象的方法，以及通知所有观察者的抽象方法；
- 具体主题（Concrete Subject）角色：也叫具体目标类，它实现抽象目标中的通知方法，当具体主题的内部状态发生改变时，通知所有注册过的观察者对象；
- 抽象观察者（Observer）角色：它是一个抽象类或接口，它包含了一个更新自己的抽象方法，当接到具体主题的更改通知时被调用；
- 具体观察者（Concrete Observer）角色：实现抽象观察者中定义的抽象方法，以便在得到目标的更改通知时更新自身的状态。
classDiagram
class Subject {
<<abstract>>
-vector~Observer~ observers
+add(Observer) void
+remove(Observer) void
+notifyObserver() void
}
class ConcreteSubject {
+notifyObserver() void
}
class Observer {
<<abstract>>
+response() void
}
class ConcreteObserver1 {
+response() void
}
class ConcreteObserver2 {
+response() void
}
Subject <|-- ConcreteSubject
Observer <|-- ConcreteObserver1
Observer <|-- ConcreteObserver2
Subject o--> Observer : 通知更新
二、代码实现
抽象观察者
是一个抽象类或接口，它包含了一个更新自己的抽象方法，当接到具体主题的更改通知时被调用：
class Observer {public: virtual ~Observer() = default; virtual void response() = 0;};具体观察者
实现抽象观察者中定义的抽象方法，以便在得到目标的更改通知时更新自身的状态：
#include <iostream>
class ConcreteObserver1 : public Observer {public: void response() override { std::cout << "观察者1做出反应！" << std::endl; }};#include <iostream>
class ConcreteObserver2 : public Observer {public: void response() override { std::cout << "观察者2做出反应！" << std::endl; }};抽象主题
它提供了一个用于保存观察者对象的聚集类和增加、删除观察者对象的方法，以及通知所有观察者的抽象方法：
#include <algorithm>#include <vector>
class Subject {public: virtual ~Subject() = default;
void add(Observer* observer) { observers.push_back(observer); }
void remove(Observer* observer) { observers.erase(std::remove(observers.begin(), observers.end(), observer), observers.end()); }
virtual void notifyObserver() = 0;
protected: std::vector<Observer*> observers;};具体主题
它实现抽象目标中的通知方法，当具体主题的内部状态发生改变时，通知所有注册过的观察者对象：
#include <iostream>
class ConcreteSubject : public Subject {public: void notifyObserver() override { std::cout << "具体目标发生改变..." << std::endl; std::cout << "----------------" << std::endl; for (Observer* obj : observers) { obj->response(); } }};客户类
#include <memory>
int main() { ConcreteSubject subject; std::unique_ptr<Observer> observer1 = std::make_unique<ConcreteObserver1>(); std::unique_ptr<Observer> observer2 = std::make_unique<ConcreteObserver2>();
subject.add(observer1.get()); subject.add(observer2.get()); subject.notifyObserver(); return 0;}运行结果：
具体目标发生改变...----------------观察者1做出反应！观察者2做出反应！参考：