用C++11打造智能觀察者模式：詳解實現步驟完整示例代碼

作者：架構師老盧 2024-04-08 08:44:43

觀察者模式是一種行為設計模式，其中一個對象（主題）維護其依賴對象（觀察者）的列表，當主題的狀態發生變化時，它通知所有觀察者。

觀察者模式是一種行為設計模式，其中一個對象（主題）維護其依賴對象（觀察者）的列表，當主題的狀態發生變化時，它通知所有觀察者。以下是一個使用C++11實現觀察者模式的簡單例子：

定義觀察者接口（Observer）： 創建一個觀察者接口，該接口包含觀察者需要實現的更新方法。這個接口可以包含其他方法，但更新方法是必須的。
創建具體觀察者類： 實現觀察者接口的具體類。每個具體觀察者類都應該實現更新方法，該方法定義了在主題狀態變化時觀察者應該執行的操作。
定義主題接口（Subject）： 創建一個主題接口，該接口包含了添加、移除和通知觀察者的方法。這里可以選擇在主題接口中定義更新狀態的方法，也可以在具體主題類中定義。
創建具體主題類： 實現主題接口的具體類。該類應該維護一個觀察者列表，并在狀態變化時通知所有觀察者。
實現客戶端代碼： 在客戶端代碼中創建具體的主題和觀察者對象，將觀察者添加到主題中。客戶端還負責觸發主題狀態的變化，從而通知觀察者。

下面是對上述步驟的更詳細的講解：

步驟 1：定義觀察者接口

// Observer.h
#pragma once

class Observer {
public:
    virtual void update(int data) = 0;
};

步驟 2：創建具體觀察者類

// ConcreteObserverA.h
#pragma once
#include <iostream>
#include "Observer.h"

class ConcreteObserverA : public Observer {
public:
    void update(int data) override {
        std::cout << "Observer A 收到更新，數據為: " << data << std::endl;
    }
};

// ConcreteObserverB.h
#pragma once
#include <iostream>
#include "Observer.h"

class ConcreteObserverB : public Observer {
public:
    void update(int data) override {
        std::cout << "Observer B 收到更新，數據為: " << data << std::endl;
    }
};

步驟 3：定義主題接口

// Subject.h
#pragma once
#include "Observer.h"

class Subject {
public:
    virtual void addObserver(Observer* observer) = 0;
    virtual void removeObserver(Observer* observer) = 0;
    virtual void notifyObservers(int data) = 0;
};

步驟 4：創建具體主題類

// ConcreteSubject.h
#pragma once
#include <vector>
#include "Subject.h"

class ConcreteSubject : public Subject {
private:
    std::vector<Observer*> observers;
    int data;

public:
    void addObserver(Observer* observer) override {
        observers.push_back(observer);
    }

    void removeObserver(Observer* observer) override {
        observers.erase(std::remove(observers.begin(), observers.end(), observer), observers.end());
    }

    void notifyObservers(int data) override {
        for (Observer* observer : observers) {
            observer->update(data);
        }
    }

    void setData(int newData) {
        data = newData;
        notifyObservers(data);
    }

    int getData() const {
        return data;
    }
};

步驟 5：實現客戶端代碼

// main.cpp
#include "ConcreteObserverA.h"
#include "ConcreteObserverB.h"
#include "ConcreteSubject.h"

int main() {
    ConcreteSubject subject;
    ConcreteObserverA observerA;
    ConcreteObserverB observerB;

    subject.addObserver(&observerA);
    subject.addObserver(&observerB);

    subject.setData(123);

    subject.removeObserver(&observerA);

    subject.setData(456);

    return 0;
}

在這個例子中，我們創建了抽象觀察者類 Observer，具體觀察者類 ConcreteObserverA 和 ConcreteObserverB。然后，我們定義了抽象主題類 Subject 和具體主題類 ConcreteSubject。最后，在客戶端代碼中，我們創建了具體的主題和觀察者對象，將觀察者添加到主題中，并演示了狀態變化時如何通知觀察者，以及如何移除觀察者。

責任編輯：姜華來源：今日頭條