設計者模式（1）觀察者模式（Observer）C++11實現-創(chuàng)新互聯(lián)

觀察者模式（Observer），又叫發(fā)布-訂閱模式（Publish/Subscribe），定義對象間一種一對多的依賴關系，使得每當一個對象改變狀態(tài)，則所有依賴于它的對象都會得到通知并自動更新。
該模式屬于行為型模式。

• Subject：抽象主題（抽象被觀察者），抽象主題角色把所有觀察者對象保存在一個集合里，每個主題都可以有任意數量的觀察者，抽象主題提供一個或者多個接口，可以增加和刪除觀察者對象。
• ConcreteSubject：具體主題（具體被觀察者），該角色將有關狀態(tài)存入具體觀察者對象，在具體主題的內部狀態(tài)發(fā)生改變時，給所有注冊過的觀察者發(fā)送通知。
• Observer：抽象觀察者，是觀察者者的抽象類，它定義了一個或者多個更新接口，使得在得到主題更改通知時更新自己。
• ConcreteObserver：具體觀察者，實現抽象觀察者定義的更新接口，以便在得到主題更改通知時更新自身的狀態(tài)。

• 觀察者模式可以實現表示層和數據邏輯層的分離，抽象了更新接口，使得可以有各種各樣不同的表示層作為具體觀察者角色
• 觀察者模式在觀察目標和觀察者之間建立一個抽象的耦合
• 觀察者模式支持廣播通信

• 在應用觀察者模式時需要考慮一下開發(fā)效率和運行效率的問題，程序中包括一個被觀察者、多個觀察者，將所有的觀察者都通知到會花費很多時間。如果考慮到性能問題，可以實現一個異步非阻塞的觀察者模式，在每次fire subject的時候創(chuàng)建一個新的線程執(zhí)行代碼。

• 觀察者模式沒有相應的機制讓觀察者知道所觀察的目標對象是怎么發(fā)生變化的，而僅僅只是知道觀察目標發(fā)生了變化。

#include#include#include#include#includeclass Observer;
typedef std::vector>::iterator Iterator;//迭代器

//抽象被觀察者
class Subject
{public:
    virtual void Attach(std::weak_ptr)=0;//注冊觀察者對象的接口
    virtual Iterator Detach(Iterator it)=0;//刪除觀察者對象的接口
    virtual void notifyObservers()=0;//告知所有觀察者update
};

//抽象觀察者

class Observer
{public:
    virtual void update()=0;//更新自身狀態(tài)
};

//被觀察者
class ConcreteSubject :public::Subject
{public:
    void Attach(std::weak_ptrs)
    {//vector的add是線程安全的
        observers_.push_back(s);
    }
    Iterator Detach(Iterator it)
    {//線程不安全，要在臨界區(qū)調用此接口
        return observers_.erase(it);
    }

    void notifyObservers()
    {lock.lock();
        Iterator it=observers_.begin();
        while(it!=observers_.end())
        {//先嘗試將weak_ptr提升為share_ptr
            std::shared_ptrobj=it->lock();
            if(obj)//提升成功，說明該對象未被其他線程析構
            {obj->update();//更新
                ++it;
            }
            else//提升失敗，說明該對象已被其他線程析構
            {//從觀察者集合中將已被析構對象刪除
                //因為此處屬于臨界區(qū)，是線程安全的
                it=Detach(it);
            }

        }
        lock.unlock();
    }
    
private:
    mutable std::mutex lock;
    std::vector>observers_;//觀察者集合

};

//觀察者按需求定義即可，需要繼承抽象觀察者
//以下為例
class Teacher :public::Observer
{public:
    void update()
    {std::cout<<"Teacher is update"<std::cout<<"Teacher is ~"<public:
    void update()
    {std::cout<<"Student is update"<std::cout<<"Student is ~"<

測試

int main()
{ConcreteSubject subject;
    
    std::shared_ptrteacher(new Teacher);
    subject.Attach(teacher);
    {std::shared_ptrstudent(new Student);
        subject.Attach(student);
        subject.notifyObservers();
    }


    subject.notifyObservers();

}

執(zhí)行結果

Teacher is update
Student is update
Student is ~
Teacher is update
Teacher is ~

void notifyObservers()
{lock.lock();
    Iterator it=observers_.begin();
    while(it!=observers_.end())
    {std::shared_ptrobj=it->lock();
        if(obj)
        {obj->update();
        }
        else
        {Detach(it);
        }
        it++;
    }
}

#include#include#includeusing namespace std;
int main()
{  vectorarr;
  arr.push_back(1);
  arr.push_back(2);
  arr.push_back(3);
  arr.push_back(4);
  arr.push_back(5);

  vector::iterator it=arr.begin()+3;

  cout<<"刪除操作前該迭代器所指向的元素："<

刪除操作前該迭代器所指向的元素：
4
進行刪除操作
刪除操作前該迭代器所指向的元素：
5

#include#include#includeusing namespace std;
int main()
{  vectorarr;
  arr.push_back(1);
  arr.push_back(2);
  arr.push_back(3);
  arr.push_back(4);
  arr.push_back(5);

  vector::iterator it=arr.begin()+3;

  cout<<"此事件發(fā)生前該迭代器所指向的元素："<arr.push_back(9);
  }
  cout<<"此事件發(fā)生后該迭代器所指向的元素："<

此事件發(fā)生前該迭代器所指向的元素：
4
此事件發(fā)生后該迭代器所指向的元素：
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