观察者模式定义一对多依赖关系，当主题对象状态改变时，所有观察者自动更新；核心角色包括Subject（管理观察者列表并通知）和Observer（定义更新接口）；C++实现需定义抽象Observer类、具体Subject类及ConcreteObserver类；示例中Subject维护观察者集合，通过attach/detach添加或移除，状态变化时调用notify通知所有观察者；应用场景含事件系统、GUI通信等，需注意生命周期管理和避免循环引用；可结合std::function提升灵活性。
观察者模式（Observer Pattern）是一种行为设计模式，它定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。当主题对象状态发生变化时，所有依赖于它的观察者都会得到通知并自动更新。
核心角色说明
Subject（被观察者）：维护观察者列表，提供注册、移除和通知观察者的方法。
Observer（观察者）：定义接收通知的接口，具体观察者实现该接口以响应状态变化。
基本实现步骤
在C++中实现观察者模式，通常包含以下几个部分：
- 定义抽象观察者类（Observer），包含纯虚函数 update()
- 定义被观察者类（Subject），管理观察者列表，并在状态变化时调用 notify()
- 具体观察者类继承 Observer，实现自己的 update() 逻辑
代码示例
#include iostream>#include
#include
// 抽象观察者类
class Observer {
public:
virtual ~Observer() = default;
virtual void update(const std::string& message) = 0;
};
// 被观察者类
class Subject {
private:
std::vector
std::string state;
public:
void attach(Observer* obs) {
observers.push_back(obs);
}
void detach(Observer* obs) {
observers.erase(
std::remove(observers.begin(), observers.end(), obs),
observers.end()
);
}
void notify() {
for (auto* obs : observers) {
obs->update(state);
}
}
void setState(const std::string& new_state) {
state = new_state;
notify();
}
std::string getState() const { return state; }
};
// 具体观察者类
class ConcreteObserver : public Observer {
private:
std::string name;
public:
ConcreteObserver(const std::string& n) : name(n) {}
void update(const std::string& message) override {
std::cout }
};
// 使用示例
int main() {
Subject subject;
ConcreteObserver observer1("A");
ConcreteObserver observer2("B");
subject.attach(&observer1);
subject.attach(&observer2);
subject.setState("State 1");
// 输出：
// Observer A received update: State 1
// Observer B received update: State 1
subject.detach(&observer2);
subject.setState("State 2");
// 只有 A 收到通知
return 0;
}
使用场景与注意事项
观察者模式常用于事件处理系统、GUI组件通信、模型-视图架构等需要解耦的场景。
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- 避免循环引用，防止无限通知
- 注意观察者生命周期管理，detach 时确保指针有效
- 可扩展为支持多类型消息或带参数的通知机制
- 现代C++可用 std::function 和 lambda 实现更灵活的回调
基本上就这些。观察者模式帮助你实现松耦合的对象间通信，是C++中非常实用的设计模式之一。
