设计学习笔记9：如何用C++实现观察者模式来管理对象间的通信？

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观察者模式是一种行为设计模式，它定义了对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象改变状态时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。以下是使用C++实现观察者模式的步骤和示例代码：

观察者模式实现步骤：

定义观察者接口：创建一个观察者接口，声明一个更新方法，供被观察的对象在状态改变时调用。
实现具体观察者：为每个具体的观察者实现观察者接口，定义当接收到通知时的行为。
定义主题接口：创建一个主题接口，允许对象注册和注销观察者。
实现具体主题：为每个具体的主题实现主题接口，维护观察者列表，并提供方法来通知所有观察者。
注册和注销观察者：允许观察者注册到主题，并在不再需要接收通知时注销。
通知观察者：当主题的状态改变时，它应该通知所有注册的观察者。

示例代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <list>

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

// 具体观察者
class ConcreteObserver : public Observer {
    std::string _name;
public:
    ConcreteObserver(const std::string& name) : _name(name) {}
    void update() override {
        std::cout << "Observer " << _name << " is notified." << std::endl;
    }
};

// 主题接口
class Subject {
public:
    virtual void registerObserver(Observer* observer) = 0;
    virtual void removeObserver(Observer* observer) = 0;
    virtual void notifyObservers() = 0;
    virtual ~Subject() {}
};

// 具体主题
class ConcreteSubject : public Subject {
    std::list<Observer*> _observers;
    std::string _state;

public:
    void setState(const std::string& state) {
        _state = state;
        notifyObservers();
    }

    std::string getState() const {
        return _state;
    }

    void registerObserver(Observer* observer) override {
        _observers.push_back(observer);
    }

    void removeObserver(Observer* observer) override {
        _observers.remove(observer);
    }

    void notifyObservers() override {
        for (Observer* observer : _observers) {
            observer->update();
        }
    }
};

int main() {
    ConcreteSubject subject;

    ConcreteObserver observer1("1");
    ConcreteObserver observer2("2");

    subject.registerObserver(&observer1);
    subject.registerObserver(&observer2);

    subject.setState("New State 1"); // 通知所有观察者状态改变

    subject.removeObserver(&observer1);

    subject.setState("New State 2"); // 只有observer2会被通知

    return 0;
}