动机
- 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,将使软件不能很好的抵御变化。
- 使用面向对象技术,可以将这种依赖关系弱化,并形成一种稳点的依赖关系,从而实现软件体系的松耦合
模式定义
- 定义对象一对多的(变化)的依赖关系,以便当一个对象(subject)的状态发生改变的时候,所有依赖它的对象都得到通知并自动更新。——《 设计模式》 GoF
代码理解
我们在这实现的需求是一个进度条的通知,通知界面上进度条的变化,所有的代码都为伪代码,只需看实现过程.
class MainForm : public Form
{
TextBox* txtFilePath;
TextBox* txtFileNumber;
ProgressBar* progressBar; //进度条指针,在这里代表着通知
public:
void Button1_Click(){
string filePath = txtFilePath->getText();
int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());
FileSplitter splitter(filePath, number, progressBar);
splitter.split();
}
};
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){//将进度条指针传进来
}
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;
//通知界面进度条发生变化,这里产生了依赖关系
m_progressBar->setValue(progressValue);
}
}
};
上述代码违背我们设计模式中的 依赖倒置原则 FileSplitter 是我们高层模块,MainForm 是我们的底层模式,在面向对象设计原则中依赖倒置原则中说 高层模块不应该依赖于底层模块,二者都应该依赖于抽象,抽象不应该依赖于实现细节,实现细节应该依赖于抽象.
重构我们的设计:
//在C++中使用多继承的时候,最好的方式是有一个主继承,剩下的继承接口,IProgress就是我们定义的通知接口
class MainForm : public Form, public IProgress
{
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 << ".";
}
};
//定义接口
class IProgress{
public:
//纯虚函数
virtual void DoProgress(float value)=0;
virtual ~IProgress(){}
};
class FileSplitter
{
string m_filePath;
int m_fileNumber;
List<IProgress*> m_iprogressList; // 抽象通知机制,支持多个观察者
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
}
}
//添加多个订阅者
void addIProgress(IProgress* iprogress){
m_iprogressList.push_back(iprogress);
}
//移除订阅者
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++;
}
}
};
上述代码把通知抽象出来,降低了代码之间的耦合度,FileSplitter实现了复用。
UML类图关系
类图中的Observer 相当于 上述代码中IProgress Update()相当于DoProgress,Attach和Detach相当于 上述代码的add和remove,notify相当于onProgress
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。
通告:C++设计模式 - 吴晓宁博客