23种设计模式 之 Observer模式（发布-订阅模式）[C语言]

• 作者：邹祁峰
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• 日期：2012.11.15
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1 概念定义

  Observer模式又称为发布-订阅模式。

  Observer模式：定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者（Observer）同时监听某一主题对象（Subject）。当这个主题对象（Subject）的状态发生变化时，会通知观察者对象（Observer），让他们能够自动更新自己。

2 模式结构图

图1 Observer模式结构图

3 场景设计

  当同一组数据进行分析统计时，我们希望能够提供多种形式的表示，如：以表格统计显示、以柱状图统计显示、以百分比统计显示等等。这些表示都依赖于同一组数据，当这些数据发生改变时，所有的统计显示同时也要发生变化。

4C语言实现

  分析：表格显示、柱状图显示和百分比显示相当于观察者(Observer)，而统计数据相当于被观察的主题对象(Subject)。[注：使用C语言实现设计模式时，可以根据具体场景，将类理解为结构体或一组函数(组件)等]

-> 类型定义（Observer和Subject）

1. 观察者

// 观察者回调
typedef struct
{
    ...
    void (*update)(int);
    ...
}observer_t;

2. 被观察者

// 观察者链表
typedef struct _observer_list_t
{
    observer_t *observer;
    struct _observer_list_t *next;
}observer_list_t;

// 被观察者
typedef struct _subject_t
{
    int data;                 // 被观察数据
    observer_list_t *observer; // 观察者链表（队列）
}subject_t;

-> 更新统计[观察者更新]
1. 更新 表格统计显示

void update_form(int data){...}
...

2. 更新 柱状图统计显示

void update_cylinder(int data){...}
...

3. 更新 百分比统计显示

void update_percent(int data){...}
...

4. 初始化观察者

void init_observer(observer_t *observer, void (*update)(int))
{
    ...
    observer.update = update;
    ...
}
...

-> 统计数据（Subject接口）

// 加入观察者队列
int attach_observer(subject_t *subject, observer_t *observer)
{
    // 将observer加入subject中的observer链表
}

// 从观察者队列删除
int detach_observer(subject_t *subject, observer_t *observer)
{
    // 将observer踢出subject中的observer链表
}

// 修改被观察数据
int set_data(subject_t *subject, int *value)
{
    subject->data = value;
}

// 通知观察者
void notify_observer(subject_t *subject)
{
    observer_link_t *node = subject->observer;

    for(; NULL!=node; node=node->next)
    {
        node->observer->update(subject->data);
    }
    ...
}

// 初始化主题对象
void init_subject(subject_t *subject)
{
    memset(subject, 0, sizeof(subject_t));
    subject->observer = NULL;
}

-> Observer模式使用

int main(int argc, const char *agrc[])
{
    observer_t form;       // 表格对象
    observer_t cylinder; // 柱状图对象
    observer_t percent; // 百分比对象
    subject_t subject;    // 统计数据

    // 初始化观察者
    init_observer(&form, updateform);
    init_observer(&cylinder, updatecylinder);
    init_observer(&percent, updatepercent);

    // 初始化被观察者
    init_subject(&subject);

    // 观察者关注subject
    attach_observer(&subject, &form);
    attach_observer(&subject, &cylinder);
    attach_observer(&subject, &percent);

    // 修改状态，并通知观察者
    set_data(&subject, 1);
    notify_observer(&subject);
   
    set_data(&subject, 2);
    notify_observer(&subject);
 
    ...

    return 0;
}