用C++11打造智能观察者模式：详解实现步骤完整示例代码

 

观察者模式是一种行为设计模式，其中一个对象（主题）维护其依赖对象（观察者）的列表，当主题的状态发生变化时，它通知所有观察者。以下是一个使用C++11实现观察者模式的简单例子：

1. 定义观察者接口（Observer）： 创建一个观察者接口，该接口包含观察者需要实现的更新方法。这个接口可以包含其他方法，但更新方法是必须的。
2. 创建具体观察者类： 实现观察者接口的具体类。每个具体观察者类都应该实现更新方法，该方法定义了在主题状态变化时观察者应该执行的操作。
3. 定义主题接口（Subject）： 创建一个主题接口，该接口包含了添加、移除和通知观察者的方法。这里可以选择在主题接口中定义更新状态的方法，也可以在具体主题类中定义。
4. 创建具体主题类： 实现主题接口的具体类。该类应该维护一个观察者列表，并在状态变化时通知所有观察者。
5. 实现客户端代码： 在客户端代码中创建具体的主题和观察者对象，将观察者添加到主题中。客户端还负责触发主题状态的变化，从而通知观察者。

下面是对上述步骤的更详细的讲解：

步骤 1：定义观察者接口

// Observer.h
#pragma once

class Observer {
public:
    virtual void update(int data) = 0;
};

步骤 2：创建具体观察者类

// ConcreteObserverA.h
#pragma once
#include <iostream>
#include "Observer.h"

class ConcreteObserverA : public Observer {
public:
    void update(int data) override {
        std::cout << "Observer A 收到更新，数据为: " << data << std::endl;
    }
};

// ConcreteObserverB.h
#pragma once
#include <iostream>
#include "Observer.h"

class ConcreteObserverB : public Observer {
public:
    void update(int data) override {
        std::cout << "Observer B 收到更新，数据为: " << data << std::endl;
    }
};

步骤 3：定义主题接口

// Subject.h
#pragma once
#include "Observer.h"

class Subject {
public:
    virtual void addObserver(Observer* observer) = 0;
    virtual void removeObserver(Observer* observer) = 0;
    virtual void notifyObservers(int data) = 0;
};

步骤 4：创建具体主题类

// ConcreteSubject.h
#pragma once
#include <vector>
#include "Subject.h"

class ConcreteSubject : public Subject {
private:
    std::vector<Observer*> observers;
    int data;

public:
    void addObserver(Observer* observer) override {
        observers.push_back(observer);
    }

    void removeObserver(Observer* observer) override {
        observers.erase(std::remove(observers.begin(), observers.end(), observer), observers.end());
    }

    void notifyObservers(int data) override {
        for (Observer* observer : observers) {
            observer->update(data);
        }
    }

    void setData(int newData) {
        data = newData;
        notifyObservers(data);
    }

    int getData() const {
        return data;
    }
};

步骤 5：实现客户端代码

// main.cpp
#include "ConcreteObserverA.h"
#include "ConcreteObserverB.h"
#include "ConcreteSubject.h"

int main() {
    ConcreteSubject subject;
    ConcreteObserverA observerA;
    ConcreteObserverB observerB;

    subject.addObserver(&observerA);
    subject.addObserver(&observerB);

    subject.setData(123);

    subject.removeObserver(&observerA);

    subject.setData(456);

    return 0;
}

在这个例子中，我们创建了抽象观察者类 Observer，具体观察者类 ConcreteObserverA 和 ConcreteObserverB。然后，我们定义了抽象主题类 Subject 和具体主题类 ConcreteSubject。最后，在客户端代码中，我们创建了具体的主题和观察者对象，将观察者添加到主题中，并演示了状态变化时如何通知观察者，以及如何移除观察者。