设计模式

观察者模式(Observer / Event)是组件协作模式的一种。

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）都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密，将使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

class FileSplitter
{
    string m_filePath;
    int m_fileNumber;
    ProgressBar* m_progressBar;  //通知控件(实现细节)，产生了编译时依赖

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;  //更新进度条
            m_progressBar->setValue(progressValue);
        }

    }
};

class MainForm : public Form  //MainForm主窗口界面
{
    TextBox* txtFilePath;    //要分割的文件的路径
    TextBox* txtFileNumber;  //要分割成子文件的个数
    ProgressBar* progressBar;//分割过程的进度条

public:
    void Button1_Click(){

        string filePath = txtFilePath->getText();
        int number = atoi(txtFileNumber->getText().c_str());
        //实例化一个文件分割器对象，并初始化
        FileSplitter splitter(filePath, number, progressBar);

        splitter.split();

    }
};

 由于有时文件比较大，新增需求：需要看到文件分割的进度，就在MainForm添加一个子控件processBar

违背了“依赖倒置原则”

 在类FileSplitter中，新增的通知控件m_processBar就是实现细节，当需求变更时，实现细节也会变(可能会以百分比显示，省略号显示等)。因此需求变化时，就产生了编译时依赖。

如何重构以上代码？

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++;
        }
    }
};

//观察者——控件窗口
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);
    }
};

//观察者——控制台
class ConsoleNotifier : public IProgress {
public:
    virtual void DoProgress(float value){
        cout << ".";
    }
};

实现细节应依赖于抽象。

progressBar是一个通知控件(实现细节), 本质为通知，故新建一个IProgress类表达一个抽象的通知机制。

让观察者MainForm继承IProgress，

不推荐多继承，但有一种情况: 继承了一个主的继承类，其他都是接口类或抽象基类。

在MainForm中，实现DoProgress方法，即具体细节。FileSpliter不再像之前的代码依赖于界面类，与之解耦合。

模式定义

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。 ——《 设计模式》 GoF

 类图

Observer -- IProgress     

　　Update() -- doProgress

Subject (可将以下三方法放在基类Subject中实现,让FileSpliter继承此基类)

　　Attach(Observer )  -- addIProgress()  

　　Detach(Observer ) -- removeIProgress()

　　Notify()  --  onProgress()

ConcreteSubject -- FileSpliter(主体对象)

ConcreteObserver --  具体的观察者(ConsoleNotifier /  MainForm)

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致松耦合。
• 目标发送通知时，无需指定观察者，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。