3.观察者模式（Observer）

组件协作模式

现代软件专业分工之后的第一个结果是 “框架与应用程序的划分”,“组件协作” 模式通过晚期绑定，来实现框架与应用程序直接的松耦合，是二者之间协作时常用的模式

典型模式

Template Method
Strategy
Observer /Event

动机（Motivation）

• 在软件构建过程中，我们需要为某些对象建立一种通知依赖关系 一个对象(目标对象)的状态发生改变,所有的依赖对象（观察者对象）都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密,将使软件不能很好地抵御变化。

• 使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化,并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合。

假定场景:

当前做一个文件的分割器，将大的文件分割成多个文件。

首先有一个界面，MainForm 就是一个界面。

class MainForm : public Form
{TextBox* txtFilePath; // 文件路径TextBox* txtFileNumber; // 希望分割的文件个数 public:void Button1_Click(){// 接收用户传进来的两个信息string filePath = txtFilePath->getText();int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());FileSplitter splitter(filePath, number);splitter.split(); // 调用split方法}
};
class FileSplitter
{string m_filePath; // 文件路径int m_fileNumber;  // 文件个数ProgressBar* m_progressBar;public:FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber, ProgressBar* progressBar) :m_filePath(filePath), m_fileNumber(fileNumber),m_progressBar(progressBar){}void split(){//1.读取大文件//2.分批次向小文件中写入for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){//...float progressValue = m_fileNumber;progressValue = (i + 1) / progressValue;m_progressBar->setValue(progressValue);}}
};

当前文件如果处理特别大的文件，那么就需要给用户一个进度条，首先需要在界面 MainForm 中添加进度条控件 ProgressBar* progressBar;
在使用中 Button1_Click 传入当前进度条.最终在实际操作中 FileSplitter 函数 split 内部计算并设置进度条 m_progressBar->setValue(progressValue);
如下代码所示:

class MainForm : public Form
{TextBox* txtFilePath; // 文件路径TextBox* txtFileNumber; // 希望分割的文件个数ProgressBar* progressBar;public:void Button1_Click(){// 接收用户传进来的两个信息string filePath = txtFilePath->getText();int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());FileSplitter splitter(filePath, number, progressBar);splitter.split(); // 调用split方法}
};//
class FileSplitter
{string m_filePath;int m_fileNumber;ProgressBar* m_progressBar;public:FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber, ProgressBar* progressBar) :m_filePath(filePath), m_fileNumber(fileNumber),m_progressBar(progressBar){}void split(){//1.读取大文件//2.分批次向小文件中写入for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){//...float progressValue = m_fileNumber;progressValue = (i + 1) / progressValue;// 更新进度条if(nullpt != m_progressBar)m_progressBar->setValue(progressValue);}}
};

上述方法违背了依赖倒置设计原则：高层模块不能依赖底层模块，二者都应该依赖于抽象，抽象不能依赖于实现细节，实现细节应该依赖于抽象。

如果当前 它不是UI程序，而是控制台程序，那么 ProgressBar* m_progressBar;这行代码可能并不能适用于别的显示进度方式。

新的方式：

首先做一个抽象的通知

class IProgress{
public:virtual void DoProgress(float value)=0;virtual ~IProgress(){}
};

然后将 FileSplitter 中的具体通知控件 ProgressBar* m_progressBar; 替换成抽线通知机制 IProgress* iprogress

class IProgress{
public:virtual void DoProgress(float value)=0;virtual ~IProgress(){}
};class FileSplitter
{string m_filePath;int m_fileNumber;List<IProgress*>  m_iprogressList; // 抽象通知机制，支持多个观察者public:FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber) :m_filePath(filePath), m_fileNumber(fileNumber){}void split(){//1.读取大文件//2.分批次向小文件中写入for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){//...float progressValue = m_fileNumber;progressValue = (i + 1) / progressValue;onProgress(progressValue);//发送通知}}void addIProgress(IProgress* iprogress){m_iprogressList.push_back(iprogress);}void removeIProgress(IProgress* iprogress){m_iprogressList.remove(iprogress);}protected:virtual void onProgress(float value){List<IProgress*>::iterator itor=m_iprogressList.begin();while (itor != m_iprogressList.end() )(*itor)->DoProgress(value); //更新进度条itor++;}}
};

然后在 UI 中进行多继承

class MainForm : public Form, public IProgress
并且实现：

virtual void DoProgress(float value){progressBar->setValue(value);}

其实如果再添加一个控制台的程序,打印进度的，也好添加：

class ConsoleNotifier : public IProgress {
public:virtual void DoProgress(float value){cout << ".";}
};

然后 需要支持多个 List<IProgress*> m_iprogressList; // 抽象通知机制，
支持多个观察者。

完整代码如下：

class IProgress{
public:virtual void DoProgress(float value)=0;virtual ~IProgress(){}
};class FileSplitter
{string m_filePath;int m_fileNumber;List<IProgress*>  m_iprogressList; // 抽象通知机制，支持多个观察者public:FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber) :m_filePath(filePath), m_fileNumber(fileNumber){}void split(){//1.读取大文件//2.分批次向小文件中写入for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){//...float progressValue = m_fileNumber;progressValue = (i + 1) / progressValue;onProgress(progressValue);//发送通知}}void addIProgress(IProgress* iprogress){m_iprogressList.push_back(iprogress);}void removeIProgress(IProgress* iprogress){m_iprogressList.remove(iprogress);}protected:virtual void onProgress(float value){List<IProgress*>::iterator itor=m_iprogressList.begin();while (itor != m_iprogressList.end() )(*itor)->DoProgress(value); //更新进度条itor++;}}
};
///
class MainForm : public Form, public IProgress
{TextBox* txtFilePath;TextBox* txtFileNumber;ProgressBar* progressBar;public:void Button1_Click(){string filePath = txtFilePath->getText();int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());ConsoleNotifier cn;FileSplitter splitter(filePath, number);splitter.addIProgress(this); //订阅通知splitter.addIProgress(&cn)； //订阅通知splitter.split();splitter.removeIProgress(this);}virtual void DoProgress(float value){progressBar->setValue(value);}
};class ConsoleNotifier : public IProgress {
public:virtual void DoProgress(float value){cout << ".";}
};

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。
• Observer 模式是基于事件的UI框架中非常常用的设计模式，也是MVC模式的一个重要组成部分。