C++观察者模式详解（从零实现事件通知机制的C++设计模式教程）

为什么使用 C++ 观察者模式？

使用C++事件通知机制可以解耦代码，提高模块的独立性和可维护性。例如，在一个天气监测系统中，当天气数据更新时，多个显示面板（如手机App、网页、LED屏）需要同步刷新——这时观察者模式就派上用场了。

C++ 实现观察者模式的步骤

我们将通过一个简单的“新闻订阅”例子来演示如何用 C++ 实现观察者模式：

1. 定义抽象观察者接口（Observer）
2. 定义抽象主题接口（Subject）
3. 实现具体主题类（ConcreteSubject）
4. 实现具体观察者类（ConcreteObserver）

1. 定义抽象接口

#include <iostream>#include <vector>#include <string>// 抽象观察者接口class Observer {public:    virtual ~Observer() = default;    virtual void update(const std::string& news) = 0;};// 抽象主题接口class Subject {public:    virtual ~Subject() = default;    virtual void attach(Observer* observer) = 0;    virtual void detach(Observer* observer) = 0;    virtual void notify() = 0;};

2. 实现具体主题类

// 具体主题：新闻发布者class NewsPublisher : public Subject {private:    std::vector<Observer*> observers;    std::string latestNews;public:    void attach(Observer* observer) override {        observers.push_back(observer);    }    void detach(Observer* observer) override {        observers.erase(            std::remove(observers.begin(), observers.end(), observer),            observers.end()        );    }    void setNews(const std::string& news) {        latestNews = news;        notify(); // 发布新消息时通知所有观察者    }    void notify() override {        for (auto* obs : observers) {            obs->update(latestNews);        }    }};

3. 实现具体观察者类

// 具体观察者：新闻订阅者class NewsSubscriber : public Observer {private:    std::string name;public:    explicit NewsSubscriber(const std::string& n) : name(n) {}    void update(const std::string& news) override {        std::cout << "[" << name << "] 收到新闻: " << news << std::endl;    }};

4. 主函数测试

int main() {    NewsPublisher publisher;    NewsSubscriber alice("Alice");    NewsSubscriber bob("Bob");    NewsSubscriber charlie("Charlie");    // 订阅新闻    publisher.attach(&alice);    publisher.attach(&bob);    publisher.attach(&charlie);    // 发布新闻    publisher.setNews("今天股市大涨！");    std::cout << "\n--- Bob 取消订阅 ---\n";    publisher.detach(&bob);    publisher.setNews("明天将有暴雨预警。");    return 0;}

运行结果

[Alice] 收到新闻: 今天股市大涨！[Bob] 收到新闻: 今天股市大涨！[Charlie] 收到新闻: 今天股市大涨！--- Bob 取消订阅 ---[Alice] 收到新闻: 明天将有暴雨预警。[Charlie] 收到新闻: 明天将有暴雨预警。

总结

通过以上示例，我们完整实现了 C++ 观察者模式。这种C++编程教程级别的实现方式清晰展示了如何构建松耦合的事件驱动系统。掌握这一模式，能让你在开发大型项目时更灵活地处理对象间的通信问题。

关键点回顾：

• 主题（Subject）维护观察者列表
• 观察者（Observer）实现统一的 update 接口
• 主题状态变化时自动通知所有观察者
• 支持动态添加/移除观察者

希望这篇关于 C++观察者模式 的教程能帮助你理解并应用这一强大的设计模式！