观察者模式（Observer Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有的观察者对象，使它们能够自动更新自己。
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在观察者模式中，有三个角色：
- 主题（Subject）：主题对象知道它的观察者，并提供注册和删除观察者的接口。
- 观察者（Observer）：为那些在目标发生改变时需要获得通知的对象定义一个更新接口。
- 具体观察者（ConcreteObserver）：存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色实现了抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态 像协调。
#include#include// 定义抽象主题类
class Subject
{
public:
virtual ~Subject() {}
// 注册观察者
virtual void registerObserver(Observer* observer) = 0;
// 删除观察者
virtual void removeObserver(Observer* observer) = 0;
// 通知观察者
virtual void notifyObservers() = 0;
};
// 定义抽象观察者类
class Observer
{
public:
virtual ~Observer() {}
// 更新方法
virtual void update(Subject* subject) = 0;
};
// 定义具体主题类
class ConcreteSubject : public Subject
{
public:
ConcreteSubject() : state_(0) {}
// 获取状态
int getState() const { return state_; }
// 设置状态
void setState(int state)
{
state_ = state;
// 状态改变，通知所有的观察者
notifyObservers();
}
void notifyObservers()
{
// 遍历所有的观察者，调用更新方法
for (Observer* observer : observers_)
{
observer->update(this);
}
}
void registerObserver(Observer* observer)
{
observers_.push_back(observer);
}
void removeObserver(Observer* observer)
{
// 从观察者列表中删除观察者
for (auto it = observers_.begin(); it != observers_.end(); ++it)
{
if (*it == observer)
{
observers_.erase(it);
break;
}
}
}
private:
int state_;
std::vectorobservers_;
};
// 定义具体观察者类
class ConcreteObserver : public Observer
{
public:
ConcreteObserver(ConcreteSubject* subject, int id) : subject_(subject), id_(id)
{
// 注册观察者
subject_->registerObserver(this);
}
~ConcreteObserver()
{
// 删除观察者
subject_->removeObserver(this);
}
// 更新方法
void update(Subject* subject)
{
if (subject == subject_)
{
std::cout<< "Observer "<< id_<< ": subject state is "<< subject_->getState()<< std::endl;
}
}
private:
ConcreteSubject* subject_;
int id_;
};
int main()
{
ConcreteSubject* subject = new ConcreteSubject();
// 创建观察者
Observer* observer1 = new ConcreteObserver(subject, 1);
Observer* observer2 = new ConcreteObserver(subject, 2);
// 改变主题的状态
subject->setState(1);
// 再次改变主题的状态
subject->setState(2);
// 删除观察者
delete observer1;
delete observer2;
delete subject;
return 0;
} 观察者模式有以下几个优点：
- 观察者模式可以实现表示层和数据逻辑层的分离，并使得表示层和数据逻辑层的变化独立。
- 观察者模式支持广播通信。
- 观察者模式简化了对象之间的依赖关系，每个对象只需保存有关自己的状态，无需保存有关其他对象的状态，这避免了系统中对象之间的耦合关系。
观察者模式也有一些缺点：
- 观察者模式会增加系统的复杂度，因为可能会有很多的观察者，所以需要维护这些观察者之间的注册关系。
- 如果一个观察者对象的更新操作比较慢，会导致系统的效率降低。
- 观察者模式没有相应的机制让观察者知道所观察的目
主题对象与观察者之间存在较强的耦合关系，一旦建立了这种关系，很难撤销。
主题对象的更新需要通知所有的观察者，如果观察者数量较多，会导致性能下降。
观察者之间存在循环依赖关系时，可能会导致系统崩溃。
主题对象的状态发生变化时，可能会导致观察者的状态发生变化，这样就可能会出现无限递归的情况。
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