C++设计模式-Observer观察者模式

Observer观察者模式
作用：观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象，这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己

UML图：

Subject类，可翻译为主题或抽象通知者，一般用一个抽象类或者一个借口实现。它把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集里，每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个借口，可以增加和删除观察者对象。

Observer类，抽象观察者，为所有的具体观察者定义一个借口，在得到主题的通知时更新自己。这个借口叫做更新接口。抽象观察者一般用一个抽象类或者一个接口实现。更新接口通常包含一个Update()方法。

ConcreteSubject类，叫做具体主题或具体通知者，将有关状态存入具体通知者对象；在具体主题的内部状态改变时，给所有等级过的观察者发出通知。通常用一个具体子类实现。

ConcreteObserver类，具体观察者，实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态相协调。具体观察者角色可以保存一个指向一个具体主题对象的引用。

特点：将一个系统分割成一系列相互协作的类有一个很不好的副作用，那就是需要维护相关对象间的一致性。我们不希望为了维持一致性而使各类紧密耦合，这样会给维护、扩展和重用都带来不便。

何时使用：
当一个对象的改变需要同时改变其他对象的时候，而且它不知道具体有多少对象有待改变时，应该考虑使用观察者模式。
观察者模式所做的工作其实就是在解除耦合。让耦合的双方都依赖于抽象，而不是依赖于具体。从而使得各自的变化都不会影响另一边的变化。

代码如下：

Observer.h

#ifndef _OBSERVER_H_
#define _OBSERVER_H_

#include <string>
#include <list>
using namespace std;

class Subject;

class Observer
{
public:
    ~Observer();
    virtual void Update(Subject*)=0;
protected:
    Observer();
private:
};

class ConcreteObserverA : public Observer
{
public:
    ConcreteObserverA();
    ~ConcreteObserverA();
    virtual void Update(Subject*);
protected:
private:
    string m_state;
};

class ConcreteObserverB : public Observer
{
public:
    ConcreteObserverB();
    ~ConcreteObserverB();
    virtual void Update(Subject*);
protected:
private:
    string m_state;
};

class Subject
{
public:
    ~Subject();
    virtual void Notify();
    virtual void Attach(Observer*);
    virtual void Detach(Observer*);
    virtual string GetState();
    virtual void SetState(string state);
protected:
    Subject();
private:
    string m_state;
    list<Observer*> m_lst;
};

class ConcreteSubjectA : public Subject
{
public:
    ConcreteSubjectA();
    ~ConcreteSubjectA();
protected:
private:
};

class ConcreteSubjectB : public Subject
{
public:
    ConcreteSubjectB();
    ~ConcreteSubjectB();
protected:
private:
};

#endif

Observer.cpp

#include "Observer.h"
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

Observer::Observer()
{}

Observer::~Observer()
{}

ConcreteObserverA::ConcreteObserverA()
{}

ConcreteObserverA::~ConcreteObserverA()
{}

void ConcreteObserverA::Update(Subject* pSubject)
{
    this->m_state = pSubject->GetState();
    cout << "The ConcreteObserverA is " << m_state << std::endl;
}

ConcreteObserverB::ConcreteObserverB()
{}

ConcreteObserverB::~ConcreteObserverB()
{}

void ConcreteObserverB::Update(Subject* pSubject)
{
    this->m_state = pSubject->GetState();
    cout << "The ConcreteObserverB is " << m_state << std::endl;
}

Subject::Subject()
{}

Subject::~Subject()
{}

void Subject::Attach(Observer* pObserver)
{
    this->m_lst.push_back(pObserver);
    cout << "Attach an Observer\n";
}

void Subject::Detach(Observer* pObserver)
{
    list<Observer*>::iterator iter;
    iter = find(m_lst.begin(),m_lst.end(),pObserver);
    if(iter != m_lst.end())
    {
        m_lst.erase(iter);
    }
    cout << "Detach an Observer\n";
}

void Subject::Notify()
{
    list<Observer*>::iterator iter = this->m_lst.begin();
    for(;iter != m_lst.end();iter++)
    {
        (*iter)->Update(this);
    }
}

string Subject::GetState()
{
    return this->m_state;
}

void Subject::SetState(string state)
{
    this->m_state = state;
}

ConcreteSubjectA::ConcreteSubjectA()
{}

ConcreteSubjectA::~ConcreteSubjectA()
{}

ConcreteSubjectB::ConcreteSubjectB()
{}

ConcreteSubjectB::~ConcreteSubjectB()
{}

main.cpp

#include "Observer.h"
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    Observer* p1 = new ConcreteObserverA();
    Observer* p2 = new ConcreteObserverB();
    Observer* p3 = new ConcreteObserverA();

    Subject* pSubject = new ConcreteSubjectA();
    pSubject->Attach(p1);
    pSubject->Attach(p2);
    pSubject->Attach(p3);

    pSubject->SetState("old");

    pSubject->Notify();

    cout << "-------------------------------------" << endl;
    pSubject->SetState("new");

    pSubject->Detach(p3);
    pSubject->Notify();

    return 0;
}

结果如下：