设计模式c++（3）——观察者模式

最新推荐文章于 2025-07-01 10:59:48 发布

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#设计模式 #c/c++

本文深入探讨了观察者模式的核心概念及其实现方式，通过天气公告牌的例子展示了如何利用该模式来构建松耦合的对象间通信机制。此外，还讨论了一些实际编程中需要注意的问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，这样一来，当一个对象改变状态时，它的所有依赖着都会收到通知并自动更新。

当两个对象之间松耦合，他们依然可以交互，但是不太清楚彼此的细节。观察者模式提供了一种对象设计，让主题和观察者之间松耦合。我们可以独立复用主题和观察者，如果我们在其他地方需要使用主题或观察者，可以轻易地复用，因为二者并非紧耦合。改变主题或者观察者其中一方，并不会影响另一方。因为两者是松耦合的，所以只要他们之间的接口仍被遵守，我们就可以自由地改变他们。

松耦合的设计之所以能让我们建立有弹性的OO系统，能够应对变化，是因为对象之间的互相依赖降到了最低。

书上的例子是一个天气公告牌，代码如下：

Weather.h

#include <vector>
#include <string>

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

class DisplayElement {
public:
    virtual void display() = 0;
};

class Subject {
public:
    virtual void registerObserver(Observer& o) = 0;
    virtual void removeObserver(Observer& o) = 0;
    virtual void notifyObservers() = 0;
};

class WeatherDate : public Subject {
public:
    ~WeatherDate();
    void registerObserver(Observer& o);
    void removeObserver(Observer& o);
    void notifyObservers();
    void measurementsChanged();
    void setMeasurements(float temp);
private:
    std::vector<Observer*> observerList;
    float temperature = 0;
};

class WeatherBoard01: public Observer, DisplayElement {
public:
    WeatherBoard01(Subject& weatherDate, std::string name);
    ~WeatherBoard01();
    void update(float temp);
    void display();
private:
    std::string name = "";
    float temperature = 0;
    Subject* weatherDate = nullptr;
};

void weatherTest();

Weather.cpp

#include <iostream>
#include "Weather.h"

WeatherDate::~WeatherDate() {
    for (auto it: observerList) {
        delete it;
    }
}

void WeatherDate::registerObserver(Observer &o) {
    observerList.push_back(&o);
}

void WeatherDate::removeObserver(Observer &o) {
    for (auto it = observerList.begin(); it != observerList.end(); it++) {
        if (*it == &o) {
            observerList.erase(it);
            break;
        }
    }
}

void WeatherDate::notifyObservers() {
    for (auto it: observerList) {
        it->update(temperature);
    }
}

void WeatherDate::measurementsChanged() {
    notifyObservers();
}

void WeatherDate::setMeasurements(float temp) {
    temperature = temp;
    measurementsChanged();
}

WeatherBoard01::WeatherBoard01(Subject &weatherDate, std::string name) {
    this->weatherDate = &weatherDate;
    this->name = name;
    weatherDate.registerObserver(*this);
    weatherDate.notifyObservers();
}

WeatherBoard01::~WeatherBoard01() {
    delete weatherDate;
}

void WeatherBoard01::update(float temp) {
    temperature = temp;
    display();
}

void WeatherBoard01::display() {
    std::cout<<"WeatherBoard01("<<name<<"): "<<temperature<<std::endl;
}