观察者模式通过Subject管理Observer列表并在状态变化时通知所有观察者。首先定义Observer抽象类,包含纯虚update方法;Subject类维护Observer指针容器,实现attach、detach和notify方法;ConcreteObserver继承Observer并重写update输出消息;使用时创建Subject和多个ConcreteObserver对象,注册后调用notify触发更新,移除观察者后不再接收通知。需注意指针生命周期安全与迭代中修改的异常风险。该模式适用于事件驱动系统,实现松耦合的一对多依赖关系。

在C++中实现观察者模式,核心是定义一个被观察的对象(Subject),它可以注册、移除和通知多个观察者(Observer)。当被观察对象的状态发生变化时,所有注册的观察者都会自动收到通知。这种设计模式常用于事件处理系统、GUI组件更新、模型-视图架构等场景。
定义观察者接口
观察者通常是一个抽象基类,包含一个更新方法,由具体观察者实现:
class Observer {
public:
virtual ~Observer() = default;
virtual void update(const std::string& message) = 0;
};
定义被观察者(Subject)
Subject负责管理观察者列表,并在状态变化时调用它们的update方法:
#include#include class Subject { private: std::vector
observers; public: void attach(Observer* obs) { observers.push_back(obs); }
void detach(Observer* obs) { observers.erase( std::remove(observers.begin(), observers.end(), obs), observers.end() ); } void notify(const std::string& message) { for (auto* obs : observers) { obs-youjiankuohaophpcnupdate(message); } }};
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实现具体观察者
创建具体的观察者类,继承自Observer并实现update逻辑:
class ConcreteObserver : public Observer {
private:
std::string name;
public:
ConcreteObserver(const std::string& n) : name(n) {}
void update(const std::string& message) override {
std::cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn name zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn " 收到消息: " zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn message zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "\n";
}};
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使用示例
下面是一个完整的使用例子:
#include#include int main() { Subject subject; ConcreteObserver observer1("观察者A"); ConcreteObserver observer2("观察者B");
subject.attach(&observer1); subject.attach(&observer2); subject.notify("状态已更新!"); subject.detach(&observer2); std::cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "--- 移除观察者B后 ---\n"; subject.notify("第二次更新"); return 0;}
输出结果为:
观察者A 收到消息: 状态已更新! 观察者B 收到消息: 状态已更新! --- 移除观察者B后 --- 观察者A 收到消息: 第二次更新
注意点:
- 观察者使用裸指针存储,需确保生命周期安全。若Subject生命周期长于观察者,应考虑使用weak_ptr或提供清理机制。
- notify过程中避免在回调里修改观察者列表,否则可能引发迭代器失效。
- 可扩展支持不同消息类型或参数,比如传递具体数据对象。
基本上就这些。这个模式结构清晰,解耦了对象间的依赖,适合一对多的通知场景。











