设计模式之观察者模式C++实现

        观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，这样一来，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。

       观察者模式结构图如下：

        举例：

        气象系统有三个部分分别是气象站（获取实际气象数据的物理装置），WeatherData对象（用来追踪来自气象站的数据，并更新布告板）和布告板（显示目前天气状况给用户看）。WeatherData对象知道如何根物理气象站联系，以取得更新信息。WeatherData对象会随机更新三个布告板的显示：目前状况（温度，湿度，气压）、气象统计和天气预报。我们的工作是建立一个 应用，利用WeatherData对象取得数据，并更新三个布告板：目前状况、气象统计和天气预报。

        设计UML如下：

代码如下：

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
//以下是观察者和主题的基类，其中DisplayElement是一个抽象类,用来//使子类实现显示功能
classObserver
{
public:
   virtual ~Observer(){};
   virtual void update(float temp, floathumidity, float pressure){};
};
 
classDisplayElement
{
public:
   virtual ~DisplayElement(){};
   virtual voiddisplay() = 0;
};
 
classSubject
{
public:
   virtual ~Subject(){};
   virtual voidregsiterObserver(Observer* o){} ;
   virtual voidremoveObserver(Observer* o){};
   virtual voidnotifyObserver(){};
};
 
//以下是WeatherData类，实现了注册，删除和通知观察者的功能。
classWeatherData : public Subject
{
public:
   void regsiterObserver(Observer* o)
   {
      observers.push_back(o);
   }
 
   void removeObserver(Observer* o)
   {
      observers.remove(o);
   }
   void notifyObservers()
   {
      list<Observer*>::iteratoriter = observers.begin();
      for(; iter != observers.end(); ++iter)
      {
         Observer*observer = *iter;
         observer->update(tempreature,humidity, pressure);
      }
   }
  
   void measurementsChanged()
   {
      notifyObservers();
   }
 
   void setMeasurements(floattemp, float humid, floatpres)
   {
      tempreature= temp;
      humidity= humid;
      pressure= pres;
      measurementsChanged();
   }
 
private:
   list<Observer*>observers;
   float tempreature;
   float humidity;
   float pressure;
};
//以下是CurrentConditionsDisplay布告板的实现，主要功能为申请注册，实时更新和显示。
classCurrentConditionsDisplay : public Observer, public DisplayElement
{
public:
   CurrentConditionsDisplay(Subject*weather_Data)
   {
      weatherData= weather_Data;
      weatherData->regsiterObserver(this);
   }
 
   void update(floattemp, float humid, floatpres)
   {
      tempreature= temp;
      humidity= humid;
      display();
   }
 
   void display()
   {
      cout<< "Current conditions: "<< tempreature
         <<"F degree and " << humidity<< "% humidity" <<endl;
   }
 
private:
   float tempreature;
   float humidity;
   Subject*weatherData;
};
//客户代码
intmain()
{
   WeatherData*weatherData = new WeatherData();
   CurrentConditionsDisplay*currentConditionsDisplay =
      new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
 
   weatherData->setMeasurements(80,65, 30.4f);
   weatherData->setMeasurements(82,70, 29.2f);
   weatherData->setMeasurements(78,90, 29.2f);
   return 0;
}

执行结果：

Current conditions: 80F degree and 65% humidity

Current conditions: 82F degree and 70% humidity

Current conditions: 78F degree and 90% humidity

请按任意键继续.. .

        如果还要实现StatisticsDisplay和forecastDisplay或者第三方布告板，只要创建相应类，并且完成祖册即可。

        设计原则的应用:

        设计原则4.为了交互对象之间的松耦合设计而努力。如本例中任何时候我们可以增加新的观察者，因为主题唯一依赖的东西是一个实现Observer接口的对象列表，所以我们可以随时增加观察者。有新类型出现时，主题代码无需改变。只要在新类里实现观察者接口，然后注册为观察者即可。

        设计原则1(http://blog.csdn.net/walkerkalr/article/details/28422609)的应用：在观察者模式，会改变的是主题的状态，以及观察者的数目和类型。用这个模式，你可以改变依赖于主题状态的对象，却不必改变主题。

        设计原则2的应用：主题和观察者都使用接口。观察者利用主题的接口向主题注册。而主题利用观察者接口通知观察者。这样可以让两者之间运作正常，又同时具有松耦合的优点。

        设计原则3的应用：观察者模式利用“组合”将许多观察者组合进主题中。对象之间的这种关系不是通过集成产生的，而是在运行时利用组合的方式产生的。

参考：Head First设计模式

设计模式之观察者模式C++实现,古老的榕树,5-wow.com