观察者模式（Observer Pattern）定义了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会得到通知并被自动更新。这种模式常用于实现分布式事件处理系统。
模式特点
1、 解耦：观察者模式将观察者与被观察者解耦，使得两者之间的依赖关系最小化；
2、 动态响应：当被观察对象的状态改变时，所有观察者对象都会被通知并更新；
3、 灵活性：可以在运行时动态地添加或移除观察者；
4、 扩展性：观察者模式支持广播通信，所有注册的观察者都会收到通知；
适用场景
1、 事件驱动系统：如GUI应用中的事件监听机制；
2、 订阅-发布系统：如新闻系统、消息队列等；
3、 模型-视图-控制器（MVC）架构：当模型数据改变时，视图应该自动更新；
4、 跨系统通知：如多个系统之间的数据同步；
C++案例
以下是一个简单的观察者模式的C++实现：
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm> // 添加该头文件以使用 std::remove
// 观察者接口
class Observer {
public:
virtual void update(const std::string &message) = 0;
virtual ~Observer() = default;
};
// 具体观察者类
class ConcreteObserver : public Observer {
private:
std::string name;
public:
ConcreteObserver(const std::string &name) : name(name) {}
void update(const std::string &message) override {
std::cout << "Observer " << name << " received message: " << message << std::endl;
}
};
// 主题类
class Subject {
private:
std::vector<Observer*> observers;
public:
void addObserver(Observer *observer) {
observers.push_back(observer);
}
void removeObserver(Observer *observer) {
observers.erase(std::remove(observers.begin(), observers.end(), observer), observers.end());
}
void notifyObservers(const std::string &message) {
for (Observer *observer : observers) {
observer->update(message);
}
}
};
// 主函数
int main() {
Subject subject;
ConcreteObserver observer1("A");
ConcreteObserver observer2("B");
subject.addObserver(&observer1);
subject.addObserver(&observer2);
subject.notifyObservers("Hello, Observers!");
subject.removeObserver(&observer1);
subject.notifyObservers("Observer A is removed.");
return 0;
}
运行结果：
Observer A received message: Hello, Observers!Observer B received message: Hello, Observers!Observer*B*received*message:*Observer*A*is*removed.
案例说明：
-
Observer（观察者接口）
Observer 是一个纯虚类（接口），定义了一个 update 方法，所有具体的观察者类必须实现这个方法。当被观察的对象状态发生变化时，会调用这个方法通知观察者。
-
ConcreteObserver（具体观察者类）
ConcreteObserver 实现了 Observer 接口，并包含一个字符串成员变量 name 用于标识观察者。当主题对象通知观察者时，update 方法会输出收到的消息以及观察者的名称。
-
Subject（主题类）
Subject 类管理多个观察者对象。它提供 addObserver 方法来添加观察者，removeObserver 方法来移除观察者，notifyObservers 方法来通知所有观察者。当主题状态发生变化时，它会调用每个观察者的 update 方法来通知他们。
-
主函数
在主函数中，创建了一个 Subject 对象和两个 ConcreteObserver 对象，并将观察者添加到主题中。通过调用 notifyObservers 方法，主题可以通知所有注册的观察者；当一个观察者被移除后，它将不再接收到通知。
总结
观察者模式提供了一种对象与对象之间的松耦合关系，使得一个对象状态改变时能够自动通知并更新相关依赖对象。这种模式的优点包括解耦、动态响应和扩展性，但在对象数量较多时可能会有性能问题。在实际开发中，观察者模式广泛应用于事件驱动系统、订阅-发布系统和MVC架构等场景中。
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今天是日更的第23/100天
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