【C++设计模式】4.3-观察者/事件模式（Observer/Event）

观察者/事件模式（Observer/Event）

一、 观察者/事件模式（Observer/Event）

1. 模式动机

    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，将使软件不能很好地抵御变化。
  使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化，并形成一种稳定的依赖关系，从而实现软件体系结构的松耦合。

2. 模式定义

    定义对象间的一种一对多(变化)的依赖关系，以便当一个对象(Subject)的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。

3. 要点总结

（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。

三、实现

代码

    文件分割器示例代码及重构前后对比。

结构化软件设计实现代码（重构前）

    以下代码设计违背依赖倒置原则（DIP）。代码设计过程中，应把握稳定与变化间的关系，察看代码是否违背设计原则，再一步一步进行重构。

/**
 * 未使用Observer模式
 * 缺点：progresBar在当前这个时段是以这种方式展示，但不能保证过段时间进度
 *      通知还是以这种方式展示。不应该依赖实现细节，需求变更时会带来
 *      比较大的困扰
 */
class FileSpliter{
	string m_filePath;
	int m_fileNumber;
	ProgressBar* m_progressBar;
public:
	FileSpliter(const string& filePath, int fileNumber, ProgressBar* progressBar):
		m_filePath(filePath),
		m_fileNumber(fileNumber),
		m_progressBar(progressBar){
	}
	void split(){
		// 1.读取大文件
		// 2. 分批次向小文件写入
		for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){
			//...
			if (m_progressBar != nullptr) {
				m_progressBar->setValue((i+1) / m_fileNumber);	//更新进度条
			}
		}
	}
};

class MainForm : public Form {
	TextBox* txtFilePath;
	TextBox* txtFileNumber;
	ProgressBar* progressBar;		// 分割进度条，用于通知
public:
	void Button_click(){
		string filePath = txtFilePath->getText();
		int number = stoi(txtFileNumber->getText());
		FileSpliter spliter(filePath, number, progressBar);
		spliter.split();
	}
};

观察者/事件模式类图

    下面是使用了Observer模式的类图，Attach 和Detach分别对应重构后代码中的addIProgress 和removeIProgress，ConcreteSubject 对应FileSpliter (即主体对象)，ConcreteObserver 相当于我们的 MainForm、ConsoleNotifier (即具体的观察对象)

面向对象软件设计实现代码（重构后）

**
 * 使用Observer模式
 * 优点：将通知抽象出来，避免违背依赖倒置原则(DIP)
 */
class IProgress{
public:
	virtual void DoProgress(float value) = 0;
	virtual ~IProgress(){}
};
class ConsoleNotifier : public IProgress{		// ConsoleNotifier是另外一个观察者
public:
	virtual void DoProgress(float value){
		cout << ".";
	}
}
class MainForm : public Form, public IProgress {
	TextBox* txtFilePath;
	TextBox* txtFileNumber;
	ProgressBar* progressBar;		// 分割进度条，用于通知
public:
	void Button_click(){
		string filePath = txtFilePath->getText();
		int number = stoi(txtFileNumber->getText());
		FileSpliter spliter(filePath, number, progressBar);
		
		spliter.addIProgress(this);
		spliter.addIProgress(&cn);
		spliter.split();
	}
	virtual void DoProgress(float value){
		progressBar->setValue(value);
	}
};
class FileSpliter{
	string m_filePath;
	int m_fileNumber;
	List<IProgress*> m_iprogressList;		// 抽象通知机制，多观察者模式
public:
	FileSpliter(const string& filePath, int fileNumber):
		m_filePath(filePath),
		m_fileNumber(fileNumber){
	}
	void addIProgress(IProgress* iprogress){
		m_iprogressList.add(iprogress);
	}
	void removeIProgress(IProgress* iprogress){
		m_iprogressList.remove(iprogress);
	}
	void split(){
		// 1.读取大文件
		// 2. 分批次向小文件写入
		for (int i = 0; i < m_fileNumber; i++){
			//...
			
			float progressValue = m_flitNumber;
			progressValue = (i+1) / progressValue;
			onProgress(progressValue);
		}
	}
protected:
	void onProgress(float value){
		List<IProgress*>::Iterator it = m_iprogressList.begin();
		while (it != m_iprogressList.end()) {
			(*it)->DoProgress(value);		//更新进度条
			it++;
		}
	}
};