3.3 观察者模式 (Observer)/发布-订阅模式

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)都能得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密,将使得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。

代码示例: 文件分割器,添加处理过程进度展示功能。

第一种方法:

分析代码:违背依赖倒置原则

第6行: ProgressBar作为实现细节(表现形式可以多样变化,如图形界面,数字显示等)。其扮演的角色和任务是通知。

将通知的任务不用控件方式(太过细节)实现。

第二种方法:(重构第一种)

添加 IProgress类,作为抽象的通知机制,即观察者(订阅者)。观察者内含有更新方法DoProgress()。具体观察者(MainForm/ConsoleNotifier)继承该类,实现各自更新功能。

FileSplitter作为被观察对象(对象/发布者),其中含有抽象通知机制IProgress指针,利用DoProgress()方法进行通知。

即对象(发布者)不必考虑观察者情况,自动进行通知(发布)工作;

观察者(订阅者)根据自身实际情况选择是否订阅或如何处理通知。

同时考虑多个观察者问题添加List<IProgress*>。

 //FileSplitter1.cpp
class FileSplitter
{
string m_filePath;
int m_fileNumber;
ProgressBar* m_progressBar; public:
FileSplitter(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.分批次向小文件中写入
for (int i = ; i < m_fileNumber; i++){
//...
float progressValue = m_fileNumber;
progressValue = (i + ) / progressValue;
m_progressBar->setValue(progressValue);
} } // MainForm1.cpp
class MainForm : public Form
{
TextBox* txtFilePath;
TextBox* txtFileNumber;
ProgressBar* progressBar; public:
void Button1_Click(){ string filePath = txtFilePath->getText();
int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str()); FileSplitter splitter(filePath, number, progressBar); splitter.split(); }
};

第二种方法:

 //FileSplitter2.cpp
class IProgress{
public:
virtual void DoProgress(float value)=;
virtual ~IProgress(){}
}; class FileSplitter
{
string m_filePath;
int m_fileNumber; List<IProgress*> m_iprogressList; // 抽象通知机制,支持多个观察者 public:
FileSplitter(const string& filePath, int fileNumber) :
m_filePath(filePath),
m_fileNumber(fileNumber){ } void split(){ //1.读取大文件 //2.分批次向小文件中写入
for (int i = ; i < m_fileNumber; i++){
//... float progressValue = m_fileNumber;
progressValue = (i + ) / progressValue;
onProgress(progressValue);//发送通知
} } void addIProgress(IProgress* iprogress){
m_iprogressList.push_back(iprogress);
} void removeIProgress(IProgress* iprogress){
m_iprogressList.remove(iprogress);
} protected:
virtual void onProgress(float value){ List<IProgress*>::iterator itor=m_iprogressList.begin(); while (itor != m_iprogressList.end() )
(*itor)->DoProgress(value); //更新进度条
itor++;
}
}
}; //MainForm2.cpp
class MainForm : public Form, public IProgress
{
TextBox* txtFilePath;
TextBox* txtFileNumber; ProgressBar* progressBar; public:
void Button1_Click(){ string filePath = txtFilePath->getText();
int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str()); ConsoleNotifier cn; FileSplitter splitter(filePath, number); splitter.addIProgress(this); //订阅通知
splitter.addIProgress(&cn); //订阅通知 splitter.split(); splitter.removeIProgress(this); } virtual void DoProgress(float value){
progressBar->setValue(value);
}
}; class ConsoleNotifier : public IProgress {
public:
virtual void DoProgress(float value){
cout << ".";
}
};

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。

类图:

Observer:  IProgress; Update():DoProgress() .

ConcreteSubject: FileSplitter

ConcreteObserver: Mainform / ConsoleNotifier

根据标准的Observer模式定义,也可将addIProgress,removeProgress,onProgress单独定义类(Subject),再将FileSplitter(ConcreteSubject)继承此类。

上述方法2 相当于将类图中的Subject 和 ConcreteSubject合二为一。

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到松耦合。

2.目标发送通知时,无需指定观察者,通知会(可以携带通知信息作为参数)自动传播。

onProgress(progressValue);//发送通知,无需考虑具体的观察者问题。

3.观察者自己决定是否订阅通知,目标对象对此一无所知。

79 splitter.addIProgress(this); //订阅通知

80 splitter.addIProgress(&cn); //订阅通知

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。

 

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