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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= http://www.mamicode.com/weather_Data;>

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