【设计模式系列】行为型模式之Observer模式

概要 Observer模式算是一种大名鼎鼎的设计模式了，如果你还没听说过Observer模式，那你总多少听说过MVC模式吧?其实MVC就是基于Observer模式的细化和扩展。所以如果要理解MVC，就应该首先掌握Observer模式。Observer模式反映的是一种面向对象的一对多的事件触发关系，当某个对象希望在发生某种变化时能通知其他多个对象，而这个对象又不希望跟他希望通知的其他对象产生耦合时，Observer模式会是一种很好的解决方法。

目的 在对象间建立一对多的对应关系，当发生某种变化时可以通知已建立关系的多个对象。而对象间本身不产生任何耦合。

实例 Observer模式的例子其实有很多，所有涉及事件通知的机制几乎都可以使用Observer模式来实现。在这里就看这样一个例子吧。 假设我们有一个系统，当有任何用户登录成功时，都需要触发如下动作： 1. 显示该用户信息到页面UI中 2. 在Database中为该用户创建用户空间 3. 广播给其他已登录用户该用户登录了 4. 其他

千万不要告诉我，你会这样设计：直接从Login模块去强关联其他需要动作的模块。 这样的设计把所有模块搞的一团浆糊，会让以后的任何扩展，变更都举步维艰。看看Observer模式会怎么做吧。

class Observer { public:      virtual void Update(int event) = 0; };

所有需要被触发的对象都从Observer类继承，并重写Update方法。

const int EVENT_LOGIN = 1; class UIMng : public Observer { public:      virtual void Update(int event) {           if (EVENT_LOGIN  == event) {                ......                     }      } }; class DatabaseMng: public Observer { public:      virtual void Update(int event); }; class BroadcastMng: public Observer { public:      virtual void Update(int event); }; DatabaseMng, BroadcastMng等都和UIMng类类似。  class Subject { public:      void attach(Observer* o) {           if (o != NULL) {               mObservers.push_back(o);           }      }      void detach(Observer* o) {           list<Observer*>::iterator it;           if (o != NULL) {                for (it = mObservers.begin(); it !=mObservers.end(); it++) {                     if (*it == o) {                         mObservers.erase(it);                     }                }           }      }      void Notify(int event) {           list<Observer*>::iterator it;           for (it =mObservers.begin(); it !=.end(); it++) {                if (*it != NULL) {                     (*it)->Update(event);                }           }      } private:      list<Observer*> mObservers; };

Subject类提供了attach和detach方法来增加或删除需要绑定的观察者对象，而Notify方法则会触发执行所有已绑定对象的Update方法。需要Observer模式支持的可以从Subject类继承。

class LoginSubject : public Subject { public:      void OnLogin() {           Notify(EVENT_LOGIN);      } };

login成功调用OnLogin方法时会触发所有被绑定的对象。

client调用方代码如下：

Observer* uiMng = new UIMng(); Observer* dbMng = new DatabaseMng(); Observer* bcMng = new BroadcastMng(); LoginSubject login; login.attach(uiMng); login.attach(dbMng ); login.attach(bcMng );

当login对象的OnLogin被调用时，所有绑定的Observer对象都会被触发并调用其Update方法来进行响应。

上面的实例中从Subject把事件类型传递给了Observer，当Observer被绑定于多种事件时，可以通过传递事件类型类进行区别处理。其实很多时候索性定义多种Observer对象会让逻辑更清晰，比如这里是login事件的话就把这种Observer定义为LoginObserver，当还需要其他事件观察者时，再定义其他观察者。

class LoginObserver{ public:      virtual void Update() = 0; };

而在实际应用中，从Subject到Observer数据的流动通常有两种方式， 一种是Push的方式，Push方式是指数据被Subject主动的传递给了Observer，比如上面实例中Subject 就通过参数直接把事件类型传递给了Observer。

另一种是Pull的方式，Pull方式相反，它是由Observer主动从Subject获取相关数据。代码会有如下变化：

class Subject { public:      void attach(Observer* o) {           if (o != NULL) {               mObservers.push_back(o);           }      }      void detach(Observer* o) {           list<Observer*>::iterator it;           if (o != NULL) {                for (it = mObservers.begin(); it !=mObservers.end(); it++) {                     if (*it == o) {                         mObservers.erase(it);                     }                }           }      }      void Notify() {           list<Observer*>::iterator it;           for (it =mObservers.begin(); it !=.end(); it++) {                if (*it != NULL) {                     (*it)->Update(this);                }           }      }      int GetStatus() {           ......      } private:      list<Observer*> mObservers; }; class UIMng : public Observer { public:      virtual void Update(Subject* sub) {           ......           int status = sub->GetStatus();           ......      } };

在Notify中，每次调用Update都把Subject对象本身传递过去，而在Update方法中会有Observer主动去Pull相关数据。上面代码中UIMng取得了Subject中的Status信息。

Push方式的特点是，不管Observer是否需要都会把数据Push给Observer，处理逻辑简单，但当数据量大时多少会影响性能。 Pull方式的特点是，由Observer根据自己的需求自己去从Subject取数据，可以忽略不需要的数据，避免冗余，但处理逻辑较复杂，比较容易出错。

应用 前面也已经提到过，Observer模式的应用极广，很多一对多的响应逻辑几乎都可以用Observer模式来解决。