【设计模式】Head First 设计模式——观察者模式 C++实现

设计模式最大的作用就是在变化和稳定中间寻找隔离点，然后分离它们，从而管理变化。将变化像小兔子一样关到笼子里，让它在笼子里随便跳，而不至于跳出来把你整个房间给污染掉。

设计思想

主题对象（出版者）管理某些数据，当主题内的数据改变，就会通知观察者（订阅者）。

观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，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。相比让多个对象控制同一份数据，可以得到更干净的OO设计。

业务场景

假定现在有一个气象站类，这个气象站类会不定时更新温度，湿度，气压的最新数据，要求你在这些数值变化时，立即通知一些气象局进行展示，而他们得到的数据是一样的，但是采用的展示手段可能是不一样的，比如有的采用图示，有的采用文字，有的采用语音播报等，给出设计代码。

代码案例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>using namespace std;// 观察者抽象类
class Observer
{
public:virtual void update(const float tmp, const float hum, const float pre) = 0;virtual ~Observer() {}
};// 展示抽象类
class Display
{
public:virtual void display() const = 0;virtual ~Display() {}
};// 主题抽象类
class Subject
{
public:virtual void registerObserver(Observer* b) = 0;virtual void removeObserver(Observer* b)   = 0;virtual void notifyObserver() const        = 0;virtual ~Subject() {}
};class WeatherData : public Subject
{
private:std::vector<Observer*> observers;float                  temperature = 0;float                  humidity    = 0;float                  pressure    = 0;public:WeatherData() : Subject() {}void registerObserver(Observer* b){observers.push_back(b);}void removeObserver(Observer* ob){auto it = find(observers.begin(), observers.end(), ob);if (it != observers.end()){observers.erase(it);}}// 通知观察者，使得所有观察者更新信息。void notifyObserver() const{for (auto& it : observers){it->update(temperature, humidity, pressure);}}void measurementsChanged(){notifyObserver();}// 设置气象站天气信息并通知观察者。void setMeasurements(const float tmp, const float hum, const float pre){temperature = tmp;humidity    = hum;pressure    = pre;measurementsChanged();}~WeatherData(){for (auto& each : observers){delete each;each = nullptr;}}
};class CurrentConditionsDisplay : public Observer, public Display
{
private:float    temperature = 0;float    humidity    = 0;Subject* weatherData = nullptr;public:// 初始化信息板，并在气象站对其登记。CurrentConditionsDisplay(Subject* wd) : Observer(), Display(){weatherData = wd;weatherData->registerObserver(this);}// 更新天气信息并展示。void update(const float tmp, const float hum, const float pre){temperature = tmp;humidity    = hum;display();}void display() const{cout << "气象局1: 当前温度：" << temperature << ", 当前湿度：" << humidity << endl;}~CurrentConditionsDisplay(){if (weatherData){delete weatherData;weatherData = nullptr;}}
};class CurrentConditionsDisplay2 : public Observer, public Display
{
private:float    temperature = 0;float    humidity    = 0;Subject* weatherData = nullptr;public:// 初始化信息板，并在气象站对其登记。CurrentConditionsDisplay2(Subject* wd) : Observer(), Display(){weatherData = wd;weatherData->registerObserver(this);}// 更新天气信息并展示。void update(const float tmp, const float hum, const float pre){temperature = tmp;humidity    = hum;display();}void display() const{cout << "气象局2: 当前温度：" << temperature << ", 当前湿度：" << humidity << endl;}~CurrentConditionsDisplay2(){if (weatherData){delete weatherData;weatherData = nullptr;}}
};int main()
{WeatherData*               wd  = new WeatherData();CurrentConditionsDisplay*  cd  = new CurrentConditionsDisplay(wd);CurrentConditionsDisplay2* cd2 = new CurrentConditionsDisplay2(wd);// wd修改天气信息 并通知展示板wd->setMeasurements(80, 65, 30.4f);wd->setMeasurements(60, 35, 32.1f);wd->removeObserver(cd);cout << "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~" << endl;wd->setMeasurements(60, 35, 31.1f);return 0;
}