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。

1 个评论

  1. 通告:C++设计模式 - 吴晓宁博客

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