观察者模式

大耗子 2020年06月01日 124次浏览

文章链接:https://codemouse.online/archives/2020-06-01212738

观察者模式

概念: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得到通知并自动更新。--《设计模式》GoF

结构

观察者模式结构

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到松耦合。
  • 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。

命名和建议

  • 观察者模式又被称为发布-订阅模式
  • 目标接口的定义,建议在名称后面跟Subject
  • 观察者接口的定义,建议在名称后面跟Observer或者Subscriber
  • 观察者接口的更新方法,建议名称为update,当然方法的参数可以根据需要定义,参数个数不限、参数类型不限

观察者模式推模型和拉模型

  • 推模型:目标对象主动向观察者推送目标的详细信息,不管观察者是否需要,推送的信息通常是目标对象的全部或部分数据,相当于广播通信。
  • 拉模型:目标对象在通知观察者的时候,只传递少量的信息。如果观察者需要更具体的信息,由观察者主动到目标对象中获取,相当于是观察者从目标对象中拉数据。一般这种模型的实现中,会把目标对象通过update方法传递给观察者,这样在观察者需要获取数据的时候,就可以通过这个引用来获取了。

demo

简单示例——区别对待观察者
范例需求
这是一个实际系统的简化需求:在一个水质监测系统中有这样一个功能,当水中的杂质为正常的时候,只是通知监测人员做记录;
当为轻度污染的时候,除了通知监测人员做记录外,还要通知预警人员,判断是否需要预警;当为中度或者高度污染的时候,
除了通知监测人员做记录外,还要通知预警人员,判断是否需要预警,同时还要通知监测部门领导做相应的处理。


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

class WaterQualitySubject;

// 观察者的接口
/**
 * 水质观察者接口定义
 */
class WatcherObserver
{
public:
    WatcherObserver(){}
    virtual ~WatcherObserver(){}
    /**
     * 被通知的方法
     * @param subject 传入被观察的目标对象
     */
    virtual void update(WaterQualitySubject *subject) = 0;

    // 和普通观察者模式, 增加了角色
    /**
     * 设置观察人员的职务
     * @param job 观察人员的职务
     */
    virtual void setJob(string job) = 0;

    /**
     * 获取观察人员的职务
     * @return 观察人员的职务
     */
    virtual string getJob() = 0;
};

/**
* 定义水质监测的目标对象
*/
class WaterQualitySubject {
public:
    WaterQualitySubject(){}
    virtual ~WaterQualitySubject(){}
    /**
    * 注册观察者对象
     * @param observer 观察者对象
     */
    void attach(WatcherObserver *observer) {
        observers.push_back(observer);
    }

    /**
     * 删除观察者对象
     * @param observer 观察者对象
     */
    void detach(WatcherObserver *observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    /**
     * 通知相应的观察者对象
     */
    virtual void notifyWatchers() = 0;

    /**
     * 获取水质污染的级别
     * @return 水质污染的级别
     */
    virtual int getPolluteLevel() = 0;
protected:
    /**
     * 用来保存注册的观察者对象
     */
    list<WatcherObserver *> observers;
};

/**
 * 具体的观察者实现
 */
class Watcher: public WatcherObserver
{
public:
    Watcher(){}
    virtual ~Watcher(){}
    string getJob() {
        return m_job;
    }

    void setJob(string job) {
        m_job = job;
    }

    virtual void update(WaterQualitySubject *subject) {
        //这里采用的是拉的方式
        cout << m_job << " 获取到通知,当前污染级别为:" << subject->getPolluteLevel() <<endl;
    }
private:
    /**
     * 职务
     */
    string m_job;
};



/**
 * 具体的水质监测对象
 */
class WaterQuality: public WaterQualitySubject
{
public:
    WaterQuality(){}
    virtual ~WaterQuality(){}
    /**
     * 获取水质污染的级别
     * @return 水质污染的级别
     */
    int getPolluteLevel() {
        return m_polluteLevel;
    }

    /**
     * 当监测水质情况后,设置水质污染的级别
     * @param polluteLevel 水质污染的级别
     */
    virtual void setPolluteLevel(int polluteLevel) {
        m_polluteLevel = polluteLevel;
        //通知相应的观察者
        notifyWatchers();
    }

    /**
     * 通知相应的观察者对象
     */

    virtual void notifyWatchers() {
        //循环所有注册的观察者
        for(WatcherObserver *watcher : observers){
            //开始根据污染级别判断是否需要通知,由这里总控
            if(m_polluteLevel >= 0){
                //通知监测员做记录
                if(watcher->getJob().compare("监测人员") == 0){
                    watcher->update(this);
                }
            }

            if(m_polluteLevel >= 1){
                //通知预警人员
                if(watcher->getJob().compare("预警人员") == 0){
                    watcher->update(this);
                }

            }

            if(m_polluteLevel >= 2){
                //通知监测部门领导
                if(watcher->getJob().compare("监测部门领导") == 0){
                    watcher->update(this);
                }
            }
        }
    }
private:
    /**
     * 污染的级别,0表示正常,1表示轻度污染,2表示中度污染,3表示高度污染
     */
    int m_polluteLevel = 0;
};


int main()
{
    //创建水质主题对象
    WaterQuality *subject = new WaterQuality();
    //创建几个观察者, 观察者分了不同角色
    WatcherObserver *watcher1 = new Watcher();
    watcher1->setJob("监测人员");
    WatcherObserver *watcher2 = new Watcher();
    watcher2->setJob("预警人员");
    WatcherObserver *watcher3 = new Watcher();
    watcher3->setJob("监测部门领导");

    //注册观察者
    subject->attach(watcher1);
    subject->attach(watcher2);
    subject->attach(watcher3);

    //填写水质报告
    cout << "当水质为正常的时候------------------〉" << endl;
    subject->setPolluteLevel(0);

    cout << "\n当水质为轻度污染的时候---------------〉"<< endl;
    subject->setPolluteLevel(1);

    cout << "\n当水质为中度污染的时候---------------〉"<< endl;
    subject->setPolluteLevel(2);

    // 释放观察者
    subject->detach(watcher1);
    subject->detach(watcher2);
    subject->detach(watcher3);

    delete watcher1;
    delete watcher2;
    delete watcher3;

    delete subject;

    return 0;
}