用C++11打造智能观察者模式:详解实现步骤完整示例代码
观察者模式是一种行为设计模式,其中一个对象(主题)维护其依赖对象(观察者)的列表,当主题的状态发生变化时,它通知所有观察者。以下是一个使用C++11实现观察者模式的简单例子:
- 定义观察者接口(Observer): 创建一个观察者接口,该接口包含观察者需要实现的更新方法。这个接口可以包含其他方法,但更新方法是必须的。
- 创建具体观察者类: 实现观察者接口的具体类。每个具体观察者类都应该实现更新方法,该方法定义了在主题状态变化时观察者应该执行的操作。
- 定义主题接口(Subject): 创建一个主题接口,该接口包含了添加、移除和通知观察者的方法。这里可以选择在主题接口中定义更新状态的方法,也可以在具体主题类中定义。
- 创建具体主题类: 实现主题接口的具体类。该类应该维护一个观察者列表,并在状态变化时通知所有观察者。
- 实现客户端代码: 在客户端代码中创建具体的主题和观察者对象,将观察者添加到主题中。客户端还负责触发主题状态的变化,从而通知观察者。
下面是对上述步骤的更详细的讲解:
步骤 1:定义观察者接口
// Observer.h
#pragma once
class Observer {
public:
virtual void update(int data) = 0;
};
步骤 2:创建具体观察者类
// 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,数据为: " << 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,数据为: " << data << std::endl;
}
};
步骤 3:定义主题接口
// 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;
};
步骤 4:创建具体主题类
// 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;
}
};
步骤 5:实现客户端代码
// 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;
}
在这个例子中,我们创建了抽象观察者类 Observer,具体观察者类 ConcreteObserverA 和 ConcreteObserverB。然后,我们定义了抽象主题类 Subject 和具体主题类 ConcreteSubject。最后,在客户端代码中,我们创建了具体的主题和观察者对象,将观察者添加到主题中,并演示了状态变化时如何通知观察者,以及如何移除观察者。