Observer设计模式

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。

模式定义

定义对象间的一种一对多（变化）的依赖关系，以便当一个对象(Subject)的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。
——《 设计模式》 GoF

例子

传输大文件将其分割成多个小文件。之后添加进度条功能。

不好的设计

设计

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;
      m_progressBar->setValue(progressValue);// 设置进度条值
    }

  }
};

应用

class MainForm : public Form
{
  TextBox* txtFilePath;
  TextBox* txtFileNumber;
  ProgressBar* progressBar;

public:
  void Button1_Click(){

    string filePath = txtFilePath->getText();
    int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());

    FileSplitter splitter(filePath, number, progressBar);
    splitter.split();

  }
};

建立多个观察者实现松耦合

class IProgress{ // 表达通知抽象
public:
  virtual void DoProgress(float value)=0; // 更新
  virtual ~IProgress(){}
};


class FileSplitter
{
  string m_filePath;
  int m_fileNumber;

  // ProgressBar* m_progressBar; // 具体的通知控件
  // Iprogress* iprogress; // 通知抽象机制
  List<IProgress*>  m_iprogressList; // 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 // 不推荐多继承，但是推荐主继承类。其他都是接口或者抽象基类
{
  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 << ".";
  }
};

要点总结

• 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致松耦合。
• 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。