设计模式 观察者模式

1、observer.h

#ifndef OBSERVER_H
#define OBSERVER_H

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

class Subject;
class Observer //观察者，纯虚基类

{
public:
    Observer();
    virtual ~Observer();
    //当被观察的目标发生变化时，通知调用该方法，来自被观察者pObs, 扩展参数为pArg

    virtual void Update(Subject* pObs, void* pArg = NULL) = 0;
};

class Subject //被观察者，即Subject

{
public:
    Subject();
    virtual ~Subject();
    void Attach(Observer* pObs);//注册观察者

    void Detach(Observer* pObs); //注销观察者

    void DetachAll(); //注销所有观察者

    void Notify(void* pArg = NULL);//若状态变化，则遍历观察者，逐个通知更新

    bool HasChanged(); //测试目标状态是否变化

    int GetObserversCount(); //获取观察者数量

protected:
    void SetChanged(); //设置状态变化，必须继承Subject才能设置目标状态

    void ClearChanged(); //初始化目标为未变化状态

private:
    bool m_bChanged; //状态

    set<Observer*> m_setObs; //set保证目标唯一性

};

class Bloger : public Subject //bloger是发布者，即被观察者(subject)

{
public:
    void Publish(const string &strContent);
};

class Portal : public Subject //portal是发布者，即被观察者(subject)

{
public:
    void Publish(const string &strContent);
};

class RSSReader : public Observer //RSS阅读器，观察者子类

{
public:
    RSSReader(const string &strName);
    virtual void Update(Subject* pObs, void* pArg = NULL);
private:
    string m_strName;
};

class MailReader : public Observer //Mail阅读器，观察者子类

{
public:
    MailReader(const string &strName);
    virtual void Update(Subject* pObs, void* pArg = NULL);
private:
    string m_strName;
};
#endif // OBSERVER_H



2、observer.cpp

#include "observer.h"

Observer::Observer(){};

Observer::~Observer(){};

Subject::Subject(){}

Subject::~Subject(){}

void Subject::Attach(Observer* pObs)
{
    if (!pObs) return;
    m_setObs.insert(pObs);
}

void Subject::Detach(Observer* pObs)
{
    if (!pObs) return;
    m_setObs.erase(pObs);
}

void Subject::DetachAll()
{
    m_setObs.clear();
}

void Subject::SetChanged()
{
    m_bChanged = true;
}

void Subject::ClearChanged()
{
    m_bChanged = false;
}
bool Subject::HasChanged()
{
    return m_bChanged;
}

int Subject::GetObserversCount()
{
    return m_setObs.size();
}

void Subject::Notify(void* pArg )
{
    if (!HasChanged()) return;
    cout << "notify observer:" << endl;
    ClearChanged();
    set<Observer*>::iterator itr = m_setObs.begin();
    for (; itr != m_setObs.end(); itr++)
    {
        (*itr)->Update(this, pArg);
    }
}

void Bloger::Publish(const string &strContent)
{
    cout << "Bloger publish, content: " << strContent << endl;
    SetChanged();
    Notify(const_cast<char*>(strContent.c_str()));
}

void Portal::Publish(const string &strContent)
{
    cout << "Portal publish, content: " << strContent << endl;
    SetChanged();
    Notify(const_cast<char*>(strContent.c_str()));
}

RSSReader::RSSReader(const string &strName) : m_strName(strName){}

void RSSReader::Update(Subject* pObs, void* pArg)
{
    char* pContent = static_cast<char*>(pArg);
    if (dynamic_cast<Bloger*>(pObs))
    {
        cout << m_strName << " updated from bloger, content: " << pContent << endl;
    }
    else if (dynamic_cast<Portal*>(pObs))
    {
        cout << m_strName << " updated from portal, content: " << pContent << endl;
    }
}

MailReader::MailReader(const string &strName) : m_strName(strName){}

void MailReader::Update(Subject* pObs, void* pArg)
{
    char* pContent = static_cast<char*>(pArg);
    if (dynamic_cast<Bloger*>(pObs))
    {
        cout << m_strName << " updated from bloger, content: " << pContent << endl;
    }
    if (dynamic_cast<Portal*>(pObs))
    {
        cout << m_strName << " updated from portal, content: " << pContent << endl;
    }
}


3、main.cpp

/*
开发IDE：qt creater
开发环境：QT C++
参考网站：神秘果：

定义：
观察者（Observer）模式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。
也叫发布-订阅（Publish-Subscribe）模式。

理解：
1.观察者模式建立目标（Subject）和观察者（Observer）之间的协作关系。目标和观察者是1：N的关系。1个目标可以有n个依赖它的
  观察者。当目标状态发生变化时，n个观察者要得到通知，以便更新状态。
2.目标（Subject）保存了所有依赖它的观察者对象的指针。目标提供了注册（Attach）和注销（Detach）观察者的接口。注册后，
  观察者就可以得到目标状态变化的通知。
3.观察者（Observer）只提供了接收目标通知的更新接口。
4.具体目标（ConcreteSubject）发生与观察者的状态不一致时，通知（Notify）接口调用观察者的更新（Update）接口。

要点：
1.目标对象仅仅保存了观察者类接口的指针，因此不是紧耦合的。目标不用关心是观察者是谁。
2.目标对象状态发生变化时，仅仅通过广播方式通知所有注册的观察者。观察者可以自由决定是否忽略目标对象的通知。
3.观察多个目标。一个观察者可能需要观察多个目标对象。观察者的Update接口需要扩展参数，目标对象把自己作为Update接口的参数，
  让观察者知道去检查哪一个目标。
4.谁调用Notify接口。目标对象发生变化时，自动调用Notify接口；也可以是观察者根据清空自己选择实际调用Notify接口。
  前者简单但可能效率低；后者可避免重复更新，但观察者可能忘记调用Notify，导致状态不一致。
5.推/拉模式。目标状态变化，通知所有的观察者，称为推模式；由观察者主动询问目标的状态是否变化来决定是否更新的方式，称为拉模式。
  两种模式决定了Notify由谁调用。

应用：
代码中使用发布-订阅来说明观察者模式。
Bloger和Portal是目标（被观察者）；RSSReader和MailReader是观察者。
当目标发布新文章时，通知观察者更新。观察者可以根据目标来决定自己的更新行为。

1.被观察者基类（Subject）的状态变化提供方法SetChanged()和ClearChanged()，但都是protected方法，
  这样做就可以保证外部对象不可以修改目标的状态。
2.被观察者基类（Subject）的Notify方法，先要判断状态是否变化，若变化才逐个更新观察者，并且要重置状态，以便下次更新。
3.被观察者继承类（Bloger和Portal）通知观察者之前，必须先显示调用SetChanged改变状态。
4.观察者（RSSReaderCMailReader）的update方法，通过传入参数来判断目标来源决定自己的更新行为。
5.实际应用中，被观察者一般是全局唯一实例，使用单件（Singleton）模式；同时资源也是共享的，那么公共资源就要加锁。

以上文字说明，从网上整理而来，有可能部分与其他同仁相同，请谅解，希望我们能够共同交流，谢谢！
*/

#include <QtCore/QCoreApplication>

#include "observer.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    cout << "=== jhluroom start ========" << endl;

    //目标(被观察者),一个目标可以被多个观察者观察

    Bloger* mBloger = new Bloger();
    Portal* mPortal = new Portal();

    //观察者. 一个观察者可以观察多个目标

    RSSReader* pRssReader = new RSSReader("RSSReader");
    MailReader* pMailReader = new MailReader("MailReader");

    mBloger->Attach(pRssReader); //bloger注册观察者

    mBloger->Attach(pMailReader); //bloger注册观察者


    mPortal->Attach(pRssReader); //portal注册观察者

    mPortal->Attach(pMailReader); //portal注册观察者


    //mBloger发布信息

    cout << "Bloger observers count: " << mBloger->GetObserversCount() << endl;
    mBloger->Publish("bloger publish 1");
    cout << endl;

    //mPortal发布信息

    cout << "Portal observers count: " << mPortal->GetObserversCount() << endl;
    mPortal->Publish("portal publish 1");

    cout << "\nPortal detached MailReader" << endl;
    mPortal->Detach(pMailReader);
    cout << "portal observers count: " << mPortal->GetObserversCount() << endl;

    //mPortal发布信息

    mPortal->Publish("Portal publish 2");

    cout << "=== jhluroom finish _^_ ===" << endl;
    return 0;
}


运行结果：

=== jhluroom start ========

Bloger observers count: 2

Bloger publish, content: bloger publish 1

notify observer:

RSSReader updated from bloger, content: bloger publish 1

MailReader updated from bloger, content: bloger publish 1

Portal observers count: 2

Portal publish, content: portal publish 1

notify observer:

RSSReader updated from portal, content: portal publish 1

MailReader updated from portal, content: portal publish 1

Portal detached MailReader

portal observers count: 1

Portal publish, content: Portal publish 2

notify observer:

RSSReader updated from portal, content: Portal publish 2

=== jhluroom finish _^_ ===