设计模式第五讲--Observer 观察者模式

1. 现代软件专业分工之后的第一个结果是“框架与应用程序的划分”，“组件协作”模式通过晚绑定，来实现框架与应用程序之间的松耦合，是二者之间协作时常用的模式。

典型模式

Template Method

Strategy

Oberver/Event

2. 动机

在软件构建过程中，我们需要为某些对象建立一种“通知依赖关系”——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，将使软件不能很好的抵御变化。

使用面向对象技术，可以使这种依赖关系弱化，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。

3.代码

MainForm.cpp

#include<string>
 
#include "FileSplitter.cpp"
 
using namespace std;
 
class MainForm :public Form
{
    TextBox* txtFilePath;
    TextBox* txtFileNumber;
 
public:
    void Button1_Click()
    {
        string filePath = txtFilePath->getText();
        int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());
 
        FileSplitter splitter(filePath, number);
 
        splitter.split();
    }
};

FileSplitter.cpp

#include<string>
 
using namespace std;
 
class FileSplitter
{
    string m_filePath;
    int m_fileNumber;
 
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)
        {
            //...
        }
    }
};

现在有一个需求是要显示进度信息

一般代码修改如下

MainForm1.cpp

#include<string>
 
#include "FileSplitter1.cpp"
 
using namespace std;
 
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();
    }
};

Filesplitter1.cpp

#include<string>
 
using namespace std;
 
class FileSplitter
{
    string m_filePath;
    int m_fileNumber;
 
    ProgressBar* m_progressBar;           //对应一种具体的展现方式
 
public:
 
    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)
        {
            //...
 
            if (m_progressBar != nullptr)
            {
                m_progressBar->setValue((i + 1) / m_fileNumber);    //更新进度条
            }
 
        }
    }
};

这种修改方式造成了显示进度的方式与FileSplitter类形成紧耦合，违背了依赖倒置原则。

4. 使用观察者模式修改后的代码

MainForm2.cpp

#include<string>
 
#include "FileSplitter3.cpp"
 
using namespace std;
 
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, this);
 
        splitter.split();
    }
 
    virtual void DoProgress(float value)
    {
        progressBar->setValue(value);
    }
};

　　FileSplitter2.cpp

#include<string>
#include<vector>
#include<list>
 
using namespace std;
 
 
class IProgress
{
public:
    virtual void DoProgress(float value) = 0;
 
    virtual ~IProgress() {}
};
 
class FileSplitter
{
    string m_filePath;
    int m_fileNumber;
 
    IProgress* m_iprogress;         
 
public:
 
    FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber, IProgress* iprogress) :
        m_filePath(filePath), m_fileNumber(fileNumber), m_iprogress(iprogress)
    {
    }
 
    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);
        }
    }
 
protected:
    void onProgress(float value)
    {
        if (m_iprogress != nullptr)
        {
            m_iprogress->DoProgress(value);
        }
    }
};

　以上的代码使用了观察者模式，但是只是针对ProgressBar这一种观察者，实际上可以有多个观察者。再次优化后的代码如下：

MainForm3.cpp

#include<string>
 
#include "FileSplitter2.cpp"
 
using namespace std;
 
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.add_IProgress(this);
        splitter.add_IProgress(&cn);
 
        splitter.split();
    }
 
    virtual void DoProgress(float value)
    {
        progressBar->setValue(value);
    }
};
 
class ConsoleNotifier:public IProgress    //当发生变化时，所有继承IProgress的类都会街道通知。
{
public:
    virtual void DoProgress(float value)
    {
        cout << ".";
    }
};

　　FileSplitter3.cpp

#include<string>
#include<vector>
#include<list>
 
using namespace std;
 
 
class IProgress
{
public:
    virtual void DoProgress(float value) = 0;
 
    virtual ~IProgress(){}
};
 
class FileSplitter
{
    string m_filePath;
    int m_fileNumber;
 
    list<IProgress*> m_iprogress;           //可以通知多个观察者
 
public:
 
    FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber) :
        m_filePath(filePath), m_fileNumber(fileNumber)
    {
    }
 
    void add_IProgress(IProgress* iprogress)
    {
        m_iprogress.push_back(iprogress);
    }
 
    void remove_IProgress(IProgress* iprogress)
    {
        m_iprogress.remove(iprogress);
    }
 
    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);
        }
    }
 
protected:
    void onProgress(float value)
    {
        for(auto ite: m_iprogress)
            ite->DoProgress(value);    //更新进度条
    }
};