C++示例讲解观察者设计模式
作者:编程远泊
观察者模式是极其重要的一个设计模式,也是我几年开发过程中使用最多的设计模式,本文首先概述观察者模式的基本概念和Demo实现,接着是观察者模式在C++中的应用,最后是对观察者模式的应用场景和优缺点进行总结
引言
用来解决两个不相关对象之间的一对一或者一对多的通信模型。
什么是观察者设计模式
观察者模式是一种对象行为模式。它定义对象间的一种一对多的依赖关系, 当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。在观察者模式中,主体是通知的发布者,它发出通知时并不需要知道谁是它的观察者,可以有任意数目的观察者订阅并接受通知。观察者模式不仅被广泛应用于软件界面元素之间的交互,在业务对象之间的交互、权限管理等方面也有广泛的应用。
解决的问题
定义了对象间的一种一对多的组合关系,以便一个对象的状态发生时,所有依赖于它的对象都得到通知并自动刷新。
观察者和被观察者之间存在“观察”的逻辑关系,当被观察者发生变化时,观察者就会观察到这样的变化,并作出相应的响应。
编程思路
设定两者类,一个为观察者类,一个为被观察者类
观察者类中,定义一个对某个事件感兴趣的处理函数,一般也叫做槽函数
被观察者类中,定义一个数据结构,用来保存观察者对某一个事件id(信号)感兴趣,使用数据结构建立信号与对象之间的映射关系
被观察者类中,定义两个方法函数:
一个方法为:添加观察者与其感兴趣的事件id(信号)加入到容器中
另一个方法为:信号函数:通知事件函数执行逻辑:首先遍历容器中,有没有感兴趣的事件ID,如果有,则代表一系列的观察者,对这个事件感兴趣,那么再次遍历观察者列表,让每一个观察者执行相应的槽函数
#include <iostream> #include <map> #include <list> using namespace std; class RecvBase { public: RecvBase() { cout << "RecvBase structure" << endl; } virtual void slotFunctions(int msgid)=0; virtual ~RecvBase() { cout << "RecvBase destruct" << endl; } }; class Recv:public RecvBase { public: Recv() { cout << "Recv structure" << "---" << this << "---" << endl; } void slotFunctions(int msgid)override { switch(msgid) { case 1: cout << this << "接收到1信号,执行1信号对应的槽函数" << endl; break; case 2: cout << this << "接收到2信号,执行2信号对应的槽函数" << endl; break; case 3: cout << this << "接收到3信号,执行3信号对应的槽函数" << endl; break; case 4: cout << this << "接收到4信号,执行4信号对应的槽函数" << endl; break; } } ~Recv()override { cout << "Recv destruct" << endl; } }; class Sender { public: Sender() { cout << "sender structure" << endl; } map<int,list<RecvBase* >> RecvMap; void observerToRecvMap(int msgid,RecvBase* recv) { this->RecvMap[msgid].push_back(recv); } void senderSignals(int msgid) { auto it = RecvMap.find(msgid); if(it!=RecvMap.end()) { for(RecvBase* p:it->second) { p->slotFunctions(msgid); } }else{ cout << "接收到未知信号,没有对应的可执行槽函数" << endl; } } ~Sender() { cout << "sender destruct" << endl; } }; int main() { Sender sender; RecvBase* r1=new Recv(); RecvBase* r2=new Recv(); RecvBase* r3=new Recv(); RecvBase* r4=new Recv(); sender.observerToRecvMap(1,r1); sender.observerToRecvMap(1,r2); sender.observerToRecvMap(2,r2); sender.observerToRecvMap(3,r3); sender.observerToRecvMap(4,r4); while(true) { int msgid; cin >> msgid; if(-1==msgid)break; sender.senderSignals(msgid); } delete r1; delete r2; delete r3; delete r4; return 0; }
知识小百科
this指针:
- 是本对象的起始地址,用
const
修饰的常地址(原型:stu *const this
)(本文代码中this的作用) - 是隐藏在成员函数(非静态函数)的最左侧的常变量形参
作用:
- 区别成员属性和成员函数的形参
- 解引用,返回本对象的地址
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