答案:c++中通过定义Observer接口和Subject类实现观察者模式,Subject维护Observer列表并提供注册、注销与通知机制,具体观察者重写update方法响应状态变化,从而实现对象间松耦合的事件通知系统。
在C++中实现一个简单的观察者模式,核心是定义一个被观察的对象(Subject),它维护一个观察者(Observer)列表,并在状态变化时通知所有观察者。这种设计解耦了对象之间的依赖关系,使得多个观察者可以动态地订阅或取消订阅事件。
1. 定义观察者接口(Observer Interface)
观察者通常通过一个抽象基类来定义更新接口,这样不同的具体观察者都可以统一接收通知。
示例:
<font color="#0000FF">class Observer { public: virtual ~Observer() = default; virtual void update() = 0; };</font>
2. 实现被观察者(Subject)类
Subject负责管理观察者列表,并提供注册、注销和通知功能。
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- 使用容器(如
std::vector<Observer*>
)保存观察者指针 - 提供
attach()
和detach()
方法用于增删观察者 - 当内部状态改变时,调用
notify()
遍历并通知所有观察者
示例:
<font color="#0000FF">#include <vector> #include <iostream> <p>class Subject { private: std::vector<Observer*> observers;</p><p>public: void attach(Observer* obs) { observers.push_back(obs); }</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>void detach(Observer* obs) { observers.erase( std::remove(observers.begin(), observers.end(), obs), observers.end() ); } void notify() { for (auto* obs : observers) { obs->update(); } }
};
3. 创建具体观察者(Concrete Observers)
具体观察者继承自Observer接口,实现自己的update逻辑。
- 每个观察者可以根据收到的通知执行不同操作
- 可以持有对Subject的引用(可选),用于获取最新状态
示例:
<font color="#0000FF">class ConcreteObserverA : public Observer { public: void update() override { std::cout << "Observer A received update!n"; } }; <p>class ConcreteObserverB : public Observer { public: void update() override { std::cout << "Observer B received update!n"; } };</font>
4. 使用示例
将Subject与Observer组合起来,模拟状态变化触发通知的过程。
<font color="#0000FF">int main() { Subject subject; ConcreteObserverA obsA; ConcreteObserverB obsB; <pre class='brush:php;toolbar:false;'>subject.attach(&obsA); subject.attach(&obsB); subject.notify(); // 输出两条消息 subject.detach(&obsB); subject.notify(); // 只有A收到通知 return 0;
}
注意点:
- 若观察者生命周期不确定,建议使用智能指针(如
std::weak_ptr
)避免悬空指针 - 线程安全需额外处理(如加锁),多线程环境下不推荐裸指针直接操作
- 可扩展
update()
函数参数以传递更丰富的数据,如事件类型、数值等
基本上就这些。观察者模式的关键在于“一对多依赖”的自动通知机制,C++中通过虚函数+容器即可简洁实现。