设计模式C++003__观察者模式

设计模式C++003__观察者模式

1、动机：

• 在软件构建过程中，我们需要为某些对象建立一种“通过依赖关系”--一个对象（目标对象）的状态发生改变，所有的依赖对象（观察者对象）都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密，将使得软件不好抵御变化。
• ？使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化，并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合。

2、观察者模式：

定义对象间的一种一对多（变化）的依赖关系，以便当一个对象（Subject）的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都将得到通知并自动更新。--GoF

3、实例：

有一种文件分割器，可以分割各类文件，如普通文件，网络流，字节流。分割过程中，需要在主界面中，或者控制台显示分割进度。
//文件分割器：

class FileSplitter
{
	string m_filePath;
	int m_fileNumber;
	ProgressBar* m_progressBar;  //不合理。耦合度过高，视图类被耦合进文件分割器

public:
//这里，FilterSplitter中传入了progressBar，progressBar是一个实现细节的组件，FilterSplitter依赖了细节。这违反了依赖倒置原则。
//实现细节说：不要依赖我，依赖我的抽象基类。【此思想很重要！！】
	FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber, ProgressBar* progressBar) :
		m_filePath(filePath), 
		m_fileNumber(fileNumber),
		m_progressBar(progressBar){

	}

	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;
			m_progressBar->setValue(progressValue);
		}

	}
};

主界面：

//主界面
class MainForm : public Form
{
	TextBox* txtFilePath;
	TextBox* txtFileNumber;
	ProgressBar* progressBar;

public:
	void Button1_Click(){

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

		FileSplitter splitter(filePath, number, progressBar);

		splitter.split();

	}
};

这种方式，可以实现分割进度有更新，主界面显示更新进度数值或百分比。
但是，不合理，把文件分割器混入了，视图控件。加剧了不同类的耦合程度。
而且不利于扩展，如果将来还要获取分割进度，在控制台打印，就需要改动 FileSplitter的构造器，把console（控制台）类传入？
如果还有新的需求呢？这样思考，发现上面的实现方式不利于扩展。违反开闭原则。

我们只是为了获取拆分进度，不需要把职责单一的文件分割功能类依赖显示控件（ProcessBar或者 Console）
我们抽象出 一个IProgress接口类，该接口让

单个通知：

class IProgress{
public:
	virtual void DoProgress(float value)=0;
	virtual ~IProgress(){}
};

class FileSplitter
{
	string m_filePath;
	int m_fileNumber;
    IProgress *m_progress；//这里是一个抽象类，FileSplitter依赖这个而不是ProgerssBar。
	
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
		}
	}
protected:
	virtual void onProgress(float value){
		
		List<IProgress*>::iterator itor=m_iprogressList.begin();
        //模拟分割进度
		while (itor != m_iprogressList.end() )
			(*itor)->DoProgress(value); //更新进度条
			itor++;
		}
	}
};

这时的主界面：

//主界面类，继承IProgress，这里实际上，继承的主类还是MainForm， IProgress只是一个抽象接口类。C++中最好这样做。不要继承多个含有许多实例变量的主类。
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());

		FileSplitter splitter(filePath, number, progressBar, this);

		splitter.split();

	}
  //收到通知，更新进度
  void DoProgers(float value) {
    progressBar -> setValue(value);
  }
};

过个观察者的通知：最佳实践：

class IProgress{
public:
	virtual void DoProgress(float value)=0;
	virtual ~IProgress(){}
};


class FileSplitter
{
	string m_filePath;
	int m_fileNumber;
    //这里 观察者维护在一个List里，需要观察进度变化（被观察者可以是任何一个变量或者对象，观察者一般是外部业务类）
	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
		}

	}
    //添加观察者
	void addIProgress(IProgress* iprogress){
		m_iprogressList.push_back(iprogress);
	}
    //移除观察者
	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++;
		}
	}
};

//MainFrom

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 << ".";
	}
};

4、结构：

5、要点总结：

• 使用面向对象的抽象，Observer模式使得我们可以独立地改变目标与观察者，从而使二者之间的依赖关系达至松耦合。
• 目标发送通知时，无需指定观察者，通知（可以携带通知信息作为参数）会自动传播
• 观察者自己决定是否需要订阅 通知，目标对象对此一无所知。
• Observer模式是基于事件的UI框架中非常常用的设计模式，也是MVC模式的一个重要组成部分。