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观察者模式(Observer Pattern)是一种行为设计模式,它定义了一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生变化时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。
观察者模式的核心思想
观察者模式通过分离观察者和被观察者(也称为主题或发布者),实现了对象之间的松耦合。被观察者维护一组观察者对象,并提供添加、删除和通知观察者的方法。观察者对象通过注册到被观察者上,当被观察者状态发生变化时,通知观察者执行相应的更新操作。
观察者模式的角色
观察者模式包括以下角色:
- 被观察者(Subject):也称为主题或发布者,维护一组观察者对象,提供方法用于注册、删除和通知观察者。
- 观察者(Observer):定义一个更新接口,当被观察者状态发生变化时,被通知执行相应的更新操作。
- 具体被观察者(Concrete Subject):实现被观察者接口,维护观察者对象列表,并在状态发生变化时通知观察者。
- 具体观察者(Concrete Observer):实现观察者接口,定义具体的更新行为。
观察者模式的优点
- 松耦合:被观察者和观察者之间解耦,减少对象之间的直接依赖。
- 可扩展性:可以轻松添加新的观察者和被观察者,而不影响现有代码。
- 可重用性:观察者模式使得被观察者和观察者之间的交互变得灵活,可以在不同的场景中重用。
代码实现
#include <iostream> #include <vector> // 观察者接口 class Observer { public: virtual void update() = 0; }; // 具体观察者 class ConcreteObserver : public Observer { public: void update() override { std::cout << "Received update notification." << std::endl; } }; // 被观察者接口 class Subject { private: std::vector<Observer*> observers; public: void attach(Observer* observer) { observers.push_back(observer); } void detach(Observer* observer) { auto it = std::find(observers.begin(), observers.end(), observer); if (it != observers.end()) { observers.erase(it); } } void notify() { for (Observer* observer : observers) { observer->update(); } } }; // 具体被观察者 class ConcreteSubject : public Subject { public: void doSomething() { // 做一些事情... // 当状态发生改变时通知观察者 notify(); } }; int main() { ConcreteObserver observer1; ConcreteObserver observer2; ConcreteSubject subject; subject.attach(&observer1); subject.attach(&observer2); // 被观察者状态改变时,通知观察者 subject.doSomething(); return 0; }
在这个示例中,ConcreteSubject
是具体的被观察者,继承自 Subject
接口。ConcreteObserver
是具体的观察者,继承自 Observer
接口。main
函数中,创建了两个观察者对象并注册到被观察者中,当被观察者的状态发生变化时,通知观察者执行相应的更新操作。