（Boolan）C++设计模式 <四> ——观察者模式（Observer）

动机
在软件构建的过程中，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，所有的以来对象（观察者对象）都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密，将使得软件不能很好的抵御变化。
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。

下面是一个文件切割的程序的伪码，可以把较大的文件分隔为若干个较小的文件。并且对于文件分割过程提供一个进度条的展示过程，可以实时的现实分割的进度。

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 = 0; i < m_fileNumber; i++){
//...
float progressValue = m_fileNumber;
progressValue = (i + 1) / progressValue;
m_progressBar->setValue(progressValue);
}

}
};

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();

}
};

以上的设计方法，前段界面依赖了一个ProgressBar，而前段页面属于是易变化的组件。同时，其中的耦合性也很高，只要需要更改显示的进度的情况，就需要更改前端的界面。



依赖关系

由以上的依赖关系，不难看出，对于分隔文件的算法，相对来说稳定，但是却依赖了一个不稳定的ProgressBar。

那么如果对于界面修改的部分来说，他面对的是一个通知的数组，每个数组里面都是一个抽象的通知的接口，就可以使用多态性来解决解耦的问题。

class IProgress{
public:
virtual void DoProgress(float value)=0;
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 = 0; i < m_fileNumber; i++){
//...

float progressValue = m_fileNumber;
progressValue = (i + 1) / 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++;
}
}
};

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 << ".";
}
};

修改后的类图

对于这个解决方案来说，将ProgressBar进行了抽象，对于FileSplitter只需要依赖一个list，由一个list来维护IProgressBar* 的列表，对于每个ProgressBar控件来说，只需要继承IProgressBar即可。
对于MainForm来说，只需要调用比较稳定的FileSplitter既可以来调用其中的分隔文件的方法，而在FileSplitter中已经实现了遍历list中所有IProgressBar并通知的功能，因此实现了观察者模式的要求。



观察者模式的UML

要点总结
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。
目标发送通知时，无需制定观察者，通知（可以携带通知信息作为参数）会自动传播
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
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。