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常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式

作用:
定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新.

UML结构图:



解析:
Observer模式定义的是一种一对多的关系,这里的一就是图中的Subject类,而多则是Obesrver类,当Subject类的状态发生变化的时候通知与之对应的Obesrver类们也去相应的更新状态,同时支持动态的添加和删除Observer对象的功能.Obesrver模式的实现要点是,第一一般subject类都是采用链表等容器来存放Observer对象,第二抽取出Observer对象的一些公共的属性形成Observer基类,而Subject中保存的则是Observer类对象的指针,这样就使Subject和具体的Observer实现了解耦,也就是Subject不需要去关心到底是哪个Observer对放进了自己的容器中.生活中有很多例子可以看做是Observer模式的运用,比方说,一个班有一个班主任(Subject),他管理手下的一帮学生(Observer),当班里有一些事情发生需要通知学生的时候,班主任要做的不是逐个学生挨个的通知而是把学生召集起来一起通知,实现了班主任和具体学生的关系解耦.

实现:
1)Observer.h
/********************************************************************
    created:    2006/07/20
    filename:     Observer.h
    author:        李创
                
http://www.cppblog.com/converse/

    purpose:    Observer模式的演示代码
********************************************************************
*/


#ifndef OBSERVER_H
#define OBSERVER_H

#include 
<list>

typedef 
int STATE;

class Observer;

// Subject抽象基类,只需要知道Observer基类的声明就可以了
class Subject
{
public:
    Subject() : m_nSubjectState(
-1){}
    
virtual ~Subject();

    
void Notify();                            // 通知对象改变状态
    void Attach(Observer *pObserver);        // 新增对象
    void Detach(Observer *pObserver);        // 删除对象

    
// 虚函数,提供默认的实现,派生类可以自己实现来覆盖基类的实现
    virtual void    SetState(STATE nState);    // 设置状态
    virtual STATE    GetState();        // 得到状态

protected:
    STATE m_nSubjectState;                    
// 模拟保存Subject状态的变量
    std::list<Observer*>    m_ListObserver;    // 保存Observer指针的链表
}
;

// Observer抽象基类
class Observer
{
public:
    Observer() : m_nObserverState(
-1){}
    
virtual ~Observer(){}

    
// 纯虚函数,各个派生类可能有不同的实现
    
// 通知Observer状态发生了变化
    virtual void Update(Subject* pSubject) = 0;

protected:
    STATE m_nObserverState;                    
// 模拟保存Observer状态的变量
}
;

// ConcreateSubject类,派生在Subject类
class ConcreateSubject
    : 
public Subject
{
public:
    ConcreateSubject() : Subject()
{}
    
virtual ~ConcreateSubject(){}

    
// 派生类自己实现来覆盖基类的实现
    virtual void    SetState(STATE nState);    // 设置状态
    virtual STATE    GetState();        // 得到状态

}
;

// ConcreateObserver类派生自Observer
class ConcreateObserver
    : 
public Observer
{
public:
    ConcreateObserver() : Observer()
{}
    
virtual ~ConcreateObserver(){}

    
// 虚函数,实现基类提供的接口
    virtual void Update(Subject* pSubject);
}
;

#endif

2)Observer.cpp
/********************************************************************
    created:    2006/07/20
    filename:     Observer.cpp
    author:        李创
                
http://www.cppblog.com/converse/

    purpose:    Observer模式的演示代码
********************************************************************
*/


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

/* --------------------------------------------------------------------
|    Subject类成员函数的实现
|
 ----------------------------------------------------------------------
*/


void Subject::Attach(Observer *pObserver)
{
    std::cout 
<< "Attach an Observer\n";

    m_ListObserver.push_back(pObserver);
}


void Subject::Detach(Observer *pObserver)
{
    std::list
<Observer*>::iterator iter;
    iter 
= std::find(m_ListObserver.begin(), m_ListObserver.end(), pObserver);

    
if (m_ListObserver.end() != iter)
    
{
        m_ListObserver.erase(iter);
    }


    std::cout 
<< "Detach an Observer\n";
}


void Subject::Notify()
{
    std::cout 
<< "Notify Observers's State\n";

    std::list
<Observer*>::iterator iter1, iter2;

    
for (iter1 = m_ListObserver.begin(), iter2 = m_ListObserver.end();
         iter1 
!= iter2;
         
++iter1)
    
{
        (
*iter1)->Update(this);
    }

}


void Subject::SetState(STATE nState)
{
    std::cout 
<< "SetState By Subject\n";
    m_nSubjectState 
= nState;
}


STATE Subject::GetState()
{
    std::cout 
<< "GetState By Subject\n";
    
return m_nSubjectState;
}


Subject::
~Subject()
{
    std::list
<Observer*>::iterator iter1, iter2, temp;

    
for (iter1 = m_ListObserver.begin(), iter2 = m_ListObserver.end();
        iter1 
!= iter2;
        )
    
{
        temp 
= iter1;
        
++iter1;
        delete (
*temp);
    }


    m_ListObserver.clear();
}


/* --------------------------------------------------------------------
|    ConcreateSubject类成员函数的实现
|
----------------------------------------------------------------------
*/

void ConcreateSubject::SetState(STATE nState)
{
    std::cout 
<< "SetState By ConcreateSubject\n";
    m_nSubjectState 
= nState;
}


STATE ConcreateSubject::GetState()
{
    std::cout 
<< "GetState By ConcreateSubject\n";
    
return m_nSubjectState;
}


/* --------------------------------------------------------------------
|    ConcreateObserver类成员函数的实现
|
----------------------------------------------------------------------
*/

void ConcreateObserver::Update(Subject* pSubject)
{
    
if (NULL == pSubject)
        
return;

    m_nObserverState 
= pSubject->GetState();

    std::cout 
<< "The ObeserverState is " << m_nObserverState << std::endl;
}


3)Main.cpp
/********************************************************************
    created:    2006/07/21
    filename:     Main.cpp
    author:        李创
                
http://www.cppblog.com/converse/

    purpose:    Observer模式的测试代码
********************************************************************
*/


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

int main()
{
    Observer 
*p1 = new ConcreateObserver;
    Observer 
*p2 = new ConcreateObserver;

    Subject
* p = new ConcreateSubject;
    p
->Attach(p1);
    p
->Attach(p2);
    p
->SetState(4);
    p
->Notify();

    p
->Detach(p1);
    p
->SetState(10);
    p
->Notify();

    delete p;

    system(
"pause");

    
return 0;
}

posted on 2006-08-05 10:50 那谁 阅读(3546) 评论(11)  编辑 收藏 引用 所属分类: 设计模式

评论

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式   回复  更多评论   

此设计有严重问题,可能导致系统崩溃。
看看这个函数:
void Subject::Notify()
{
std::cout << "Notify Observers's State\n";

std::list<Observer*>::iterator iter1, iter2;

for (iter1 = m_ListObserver.begin(), iter2 = m_ListObserver.end();
iter1 != iter2;
++iter1)
{
(*iter1)->Update(this);
}
}
其中的Update()函数是让用户重载使用的。
如果用户在这个函数里,调用了Attach或者Detach函数,那会怎样?这两个函数会导致m_ListObserver内容的变化,从而导致iter1失效。结果很可能就是系统崩溃。
2006-09-18 10:12 | skymountain

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式   回复  更多评论   

不懂不要乱写
2007-03-07 22:44 | ??

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式   回复  更多评论   

确实存在1楼所述问题,有没有什么好的办法呢?
2008-10-23 15:35 | kevin

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式   回复  更多评论   

将Attach 和Detach声明成protected
2009-02-03 15:27 | 11

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式 [未登录]  回复  更多评论   

将Attach 和 Detach定义在Observer中,让Observer主动attach 和Detach
2009-02-09 17:05 | peter

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式   回复  更多评论   

for (iter1 = m_ListObserver.begin(), iter2 = m_ListObserver.end(); iter1 != iter2;)
{
temp = iter1;
++iter1;
delete (*temp);
}

此处应该用 iter1 = m_ListObserver.erase(iter1);而不能delete 观察者对象,这样的设计才比较真实。
2009-05-13 12:42 | 飘飘白云

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式   回复  更多评论   

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式 回复 更多评论
不懂不要乱写
2007-03-07 22:44 | ??


你真垃圾
2009-10-16 17:37 | xxx

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式 [未登录]  回复  更多评论   

这个我觉得有很大的问题,observer设计模式应该是让observer主动去注册,你这个是用事件的发布者去将观察者set进去的,只能说是使用了多态,但不能说是observer设计。
2010-03-03 22:01 | Ken

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式 [未登录]  回复  更多评论   

连续存放的容器的迭代器才会在插入删除时失效,List是不会的。。。
2010-07-11 11:36 | 123

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式   回复  更多评论   

是不是可以通过加锁保护的手段避免一楼所说的问题呢?
2012-06-18 11:26 | liang-li

# re: 常见设计模式的解析和实现(C++)之十五-Observer模式   回复  更多评论   

博主代码实现上有瑕疵是不要紧的,我们要关注的主要是是博主实现Observer模式的思想才是。。。
2013-07-12 17:55 | hailongli

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