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如何在C++中实现观察者设计模式？

王林

发布： 2024-06-06 14:33:02

原创

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观察者模式是一种软件设计模式，允许对象在不显式相互引用或了解彼此的情况下通信，主要用于松散耦合组件或实现事件处理系统。在 c++++ 中，可以通过抽象类实现观察者模式：1. 定义抽象类 subject，它定义观察者必须实现的方法。2. 定义观察者接口 observer，它定义了观察者必须实现的方法。3. 实现具体主题，继承自 subject 并提供具体行为。4. 实现具体观察者，实现 observer 接口并定义它对更新的响应。

如何在C++中实现观察者设计模式？

如何在 C++ 中实现观察者设计模式

观察者设计模式是一种软件设计模式，允许对象在不显式相互引用或了解彼此的情况下进行通信。它通常用于松散耦合组件或实现事件处理系统。

C++ 实现

在 C++ 中，观察者设计模式可以通过抽象类或接口来实现。以下是使用抽象类的方法：

1. 定义抽象类

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创建一个抽象类 Subject，它将定义观察者必须实现的方法：

class Subject {
public:
  virtual void attach(Observer* observer) = 0;
  virtual void detach(Observer* observer) = 0;
  virtual void notify() = 0;
};

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2. 定义观察者接口

创建一个接口或抽象类 Observer，它定义了观察者必须实现的方法：

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class Observer {
public:
  virtual void update() = 0;
};

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3. 实现具体主题

创建具体主题类，它继承自 Subject 并提供具体的行为：

class ConcreteSubject : public Subject {
  // ...具体行为实现
public:
  // ...自定义方法
};

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4. 实现具体观察者

创建具体观察者类，它实现 Observer 接口并定义它对更新的响应：

class ConcreteObserver : public Observer {
  // ...具体观察者逻辑
public:
  void update() override {
    // ...响应更新的逻辑
  }
};

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实战案例

考虑一个天气监测系统，其中 WeatherData 对象充当主题，而 CurrentConditionDisplay 和 StatisticsDisplay 对象充当观察者。

#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

class Subject;

// 观察者接口
class Observer {
public:
  Observer(Subject* subject);
  virtual ~Observer();
public:
  virtual void update() = 0;
protected:
  Subject* subject_;
};

// 主题抽象类
class Subject {
public:
  Subject();
  ~Subject();
public:
  virtual void attach(Observer* observer) = 0;
  virtual void detach(Observer* observer) = 0;
  virtual void notify() = 0;
protected:
  vector<Observer*> observers_;
};

class WeatherData : public Subject {
public:
  WeatherData();
  ~WeatherData();
public:
  void setMeasurements(float temp, float humidity, float pressure);
  float getTemperature() const { return temperature_; }
  float getHumidity() const { return humidity_; }
  float getPressure() const { return pressure_; }
  void notifyObservers() override;
  void attach(Observer* observer) override;
  void detach(Observer* observer) override;
protected:
  float temperature_;
  float humidity_;
  float pressure_;
};

class CurrentConditionDisplay : public Observer {
public:
  CurrentConditionDisplay(Subject* subject);
  ~CurrentConditionDisplay();
public:
  void update() override;
};

class StatisticsDisplay : public Observer {
public:
  StatisticsDisplay(Subject* subject);
  ~StatisticsDisplay();
public:
  void update() override;
private:
  float maxTemp_ = 0.f;
  float minTemp_ = 0.f;
  float tempSum_ = 0.f;
  int numReadings_ = 0;
};

int main() {
  WeatherData weatherData;

  CurrentConditionDisplay currentDisplay(&weatherData);
  StatisticsDisplay statisticsDisplay(&weatherData);

  weatherData.setMeasurements(22.3, 68, 1120.5);
  weatherData.setMeasurements(21.2, 66, 1118.5);
  weatherData.setMeasurements(25.3, 56, 1115.5);
}

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在这个示例中：