如何在C++中实现观察者设计模式?

观察者模式是一种软件设计模式,允许对象在不显式相互引用或了解彼此的情况下通信,主要用于松散耦合组件或实现事件处理系统。在 c++++ 中,可以通过抽象类实现观察者模式:1. 定义抽象类 subject,它定义观察者必须实现的方法。2. 定义观察者接口 observer,它定义了观察者必须实现的方法。3. 实现具体主题,继承自 subject 并提供具体行为。4. 实现具体观察者,实现 observer 接口并定义它对更新的响应。

如何在C++中实现观察者设计模式?

如何在 C++ 中实现观察者设计模式

观察者设计模式是一种软件设计模式,允许对象在不显式相互引用或了解彼此的情况下进行通信。它通常用于松散耦合组件或实现事件处理系统。

C++ 实现

在 C++ 中,观察者设计模式可以通过抽象类或接口来实现。以下是使用抽象类的方法:

1. 定义抽象类

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创建一个抽象类 Subject,它将定义观察者必须实现的方法:

class Subject {public:  virtual void attach(Observer* observer) = 0;  virtual void detach(Observer* observer) = 0;  virtual void notify() = 0;};

2. 定义观察者接口

创建一个接口或抽象类 Observer,它定义了观察者必须实现的方法:

class Observer {public:  virtual void update() = 0;};

3. 实现具体主题

创建具体主题类,它继承自 Subject 并提供具体的行为:

class ConcreteSubject : public Subject {  // ...具体行为实现public:  // ...自定义方法};

4. 实现具体观察者

创建具体观察者类,它实现 Observer 接口并定义它对更新的响应:

class ConcreteObserver : public Observer {  // ...具体观察者逻辑public:  void update() override {    // ...响应更新的逻辑  }};

实战案例

考虑一个天气监测系统,其中 WeatherData 对象充当主题,而 CurrentConditionDisplayStatisticsDisplay 对象充当观察者。

#include #include using namespace std;class Subject;// 观察者接口class Observer {public:  Observer(Subject* subject);  virtual ~Observer();public:  virtual void update() = 0;protected:  Subject* subject_;};// 主题抽象类class Subject {public:  Subject();  ~Subject();public:  virtual void attach(Observer* observer) = 0;  virtual void detach(Observer* observer) = 0;  virtual void notify() = 0;protected:  vector observers_;};class WeatherData : public Subject {public:  WeatherData();  ~WeatherData();public:  void setMeasurements(float temp, float humidity, float pressure);  float getTemperature() const { return temperature_; }  float getHumidity() const { return humidity_; }  float getPressure() const { return pressure_; }  void notifyObservers() override;  void attach(Observer* observer) override;  void detach(Observer* observer) override;protected:  float temperature_;  float humidity_;  float pressure_;};class CurrentConditionDisplay : public Observer {public:  CurrentConditionDisplay(Subject* subject);  ~CurrentConditionDisplay();public:  void update() override;};class StatisticsDisplay : public Observer {public:  StatisticsDisplay(Subject* subject);  ~StatisticsDisplay();public:  void update() override;private:  float maxTemp_ = 0.f;  float minTemp_ = 0.f;  float tempSum_ = 0.f;  int numReadings_ = 0;};int main() {  WeatherData weatherData;  CurrentConditionDisplay currentDisplay(&weatherData);  StatisticsDisplay statisticsDisplay(&weatherData);  weatherData.setMeasurements(22.3, 68, 1120.5);  weatherData.setMeasurements(21.2, 66, 1118.5);  weatherData.setMeasurements(25.3, 56, 1115.5);}

在这个示例中:

WeatherData 是主题,它存储气象数据并通过 notifyObservers() 通知其观察者状态更新。CurrentConditionDisplayStatisticsDisplay 是观察者,它们实现 update() 以响应主题的状态更新。

通过使用观察者设计模式,气象数据变化时,观察者可以在不直接引用主题的情况下自动更新。

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