趣谈设计模式 | 观察者模式(Observer) ：消息的发布与订阅案例：文章推送观察者模式观察者模式大显身手总结完整代码及文档

78 阅读 0 评论 52 点赞

我是靠谱客的博主迷你天空，最近开发中收集的这篇文章主要介绍趣谈设计模式 | 观察者模式(Observer) ：消息的发布与订阅案例：文章推送观察者模式观察者模式大显身手总结完整代码及文档，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

文章目录

案例：文章推送
观察者模式
- 观察者模式的运作流程
- 观察者模式解决的问题
观察者模式大显身手
总结
- 要点
- 应用场景
- 生产者-消费者模型 VS 观察者模式
完整代码及文档

案例：文章推送

假设我是一个科幻小说爱好者，我维护着一个叫做ScienceFictionPusher的公众号，定期向豆瓣、知乎等平台推送那些我觉得有趣的科幻小说，于是为了方便管理，我的推送程序是这样的逻辑
在这里插入图片描述

class ScienceFictionPusher 
{
public:
	//推送内容
    void newPush()
    {
    	//分别向各大平台推送内容
        _zhihu->update(_url, _title, _desc);
        _douban->update(_url, _title, _desc);
    }
	
	//设置新的内容
    void setNewFiction(const std::string& url, const std::string& title, const std::string& desc)
    {
        _url = url;
        _title = title;-
        _desc = desc;
        newPush();
    }

private:
    std::string _url;    //小说链接
    std::string _title;  //小说名
    std::string _desc;   //小说简介
    Douban* _douban;
    Zhihu* _zhihu;
};

上面这种实现方式咋一看没什么问题，甚至在某些地方处理的还不错，因为我们将内容的更新从平台主动的拉取变为了公众号的主动推送，大大减少了空转时间。因此，我们将代码投入使用

随着粉丝越来越多，公众号的名气也越来越大，于是乎越来越多的平台开始邀请我的专栏入驻，但是此时就出现了问题
在这里插入图片描述
如果采用上面这种模式的话，当有大量的平台时，代码会是这样的，存在大量的冗余，可读性也极差

void newPush()
{
 	//分别向各大平台推送内容
     _zhihu->update(_url, _title, _desc);
     _douban->update(_url, _title, _desc);
     _wechat->update(_url, _title, _desc);
     _uc->update(_url, _title, _desc);
     _tiktok->update(_url, _title, _desc);
     _bilibili->update(_url, _title, _desc);
     _baidu->update(_url, _title, _desc);
     _csdn->update(_url, _title, _desc);
     ...........................
 }

由于公众号的经营也存在波动，当流量大的时候我们会有新增的平台，当某个平台流量小的时候我们也不会再去维护，所以平台的数量是时刻变化的，那这样的代码就意味着我们需要时刻去程序中修改，无法动态的增加、删除，效率极低。

那有什么好的解决方法吗？这就到了 观察者模式出场的时候

观察者模式

观察者模式也叫做发布订阅模式，它定义了对象之间的一对多依赖，当一个对象改变状态的时候，它的所有依赖着都会收到通知并自动更新。

为了方便举例，这里我们将发布内容的对象称为主题，接收内容的对象称为观察者

观察者模式的运作流程

在这里插入图片描述

此时对象C也想要获取内容，所以它告诉主题他想要注册成为观察者
在这里插入图片描述

由于主题发布的内容质量逐渐降低，对象A不再需要订阅，此时它请求注销主题

从上面我们可以看到，主题主要做了三件事，注册、删除、通知观察者。而观察者所做的只是被动的接受主题提供的数据

观察者模式解决的问题

讲了这么多，其实观察者模式最主要的作用就是让主题和观察者松耦合：即这两个对象虽然互相可以交互，但是它们都不清楚彼此的细节

主题只知道观察者实现了Observer接口，它并不需要知道观察者的具体类是谁，也不需要了解它究竟实现了什么，它只需要调用观察者的update将数据更新过去即可。

同样的，因为主题依赖的只是实现了Observer接口的对象列表，所以无论我们是对观察者增加还是删除，都不会对主题造成影响，主题也不需要为了兼容这些观察者而去修改代码。

甚至我们还可以在其他地方独立的复用主题和观察者，例如我们新增一个新的主题，又或者是新增一个观察者，由于二者并非紧耦合，所以不会有任何的影响。

总结一下就是，这种设计将对象之间的互相依赖降到了最低，因此我们的程序具有弹性，能够应对各种变化。

观察者模式大显身手

回到上面的问题，当我们的公众号发布新内容的时候，我们会将这些内容推送到所有的入驻平台中，这正好就符合上面所说的观察者模式的场景。此时公众号充当主题对象，而平台充当观察者。

此时完整的关系图如下
在这里插入图片描述
根据上面所提到的内容，我们抽象出具体的主题接口和观察者接口。为了方便使用不同语言的读者阅读，我会尽量少用C++的特性，如果还是有不理解的可以私信或者评论区留言。

主题接口只需要提供必须的注册、删除、发布即可

class Subject
{
public:
    virtual ~Subject() = default;
    virtual void registerObserver(Observer*) = 0;   //注册观察者
    virtual void removeObserver(Observer*) = 0;     //移除观察者
    virtual void notifyObservers() = 0;             //通知所有观察者
};

观察者被动等待主题的数据，所以我们也只提供一个更新接口供主题更新数据

class Observer
{
public:
    virtual ~Observer() = default;
    virtual void update(const std::string& url, const std::string& title, const std::string& desc) = 0;      //更新数据
};

考虑到每个平台获取到新内容都必定要将其展示出来，而每个平台展示的方式又有所不同，所以我们将其再抽象为一个接口类，观察者需要继承这个类并实现自己的展示方法

class DisplayElement
{
public:
    virtual ~DisplayElement() = default;
    virtual void display() = 0;     //显示数据
};

下面就开始具体实例的实现吧

为了保证不会对同一平台重复发送，以及后续可能会对某些平台单独推送内容，我们使用一个哈希表来存储所有入驻的平台

//主题派生子类
class ScienceFictionPusher : public Subject
{
public:
	//增加观察者
    void registerObserver(Observer* observer)
    {
        _observers.insert(observer);
    }
	
	//删除观察者
    void removeObserver(Observer* observer)
    {
        _observers.erase(observer);
    }
	
	//向所有平台推送内容
    void notifyObservers()
    {
        for(const auto& ob : _observers)
        {
            ob->update(_url, _title, _desc);
        }
    }
	
	//推送新内容
    void newPush()
    {
        notifyObservers();
    }
	
	//设置新内容，当有新内容发布的时候，就会自动推送给所有的平台
    void setNewFiction(const std::string& url, const std::string& title, const std::string& desc)
    {
        _url = url;
        _title = title;
        _desc = desc;
        newPush();
    }

private:
    std::string _url;    //小说链接
    std::string _title;  //小说名
    std::string _desc;   //小说简介
    std::unordered_set<Observer*> _observers;   //入驻的平台
};

当有新的平台想要入驻的时候，它只需要继承观察者类并实现update接口即可，同时由于我们接收新内容后还需要在自身平台中显示，所以还需要继承发布内容类，并实现display接口

为了方便注册和删除观察者，我们需要保存一个指向主题的指针

//观察者派生子类
class Zhihu : public Observer, public DisplayElement
{
public:
    Zhihu(Subject* ScienceFictionPusher)
        : _ScienceFictionPusher(ScienceFictionPusher)
    {
        _ScienceFictionPusher->registerObserver(this);
    }

    ~Zhihu()
    {
        _ScienceFictionPusher->removeObserver(this);
    }

	//实现更新接口，让主题主动推送数据
    void update(const std::string& url, const std::string& title, const std::string& desc)
    {
        _url = url;
        _title = title;
        _desc = desc;

        display();
    }
	
	//在平台中显示推送的内容
    void display()
    {
        std::cout << "知乎每日书籍推荐：" << std::endl;
        std::cout << "链接：" << _url << std::endl;
        std::cout << "标题：" << _title << std::endl;
        std::cout << "简介：" << _desc << "n" <<std::endl; 
    }
    
private:
    std::string _url;    //小说链接
    std::string _title;  //小说名
    std::string _desc;   //小说简介
    Subject* _ScienceFictionPusher; //主题对象，方便注册和删除
};

其他的观察者也类似，为了节省篇幅这里就不多写了，下面写个简单的程序测试一下

int main()
{
    ScienceFictionPusher* _subject = new ScienceFictionPusher;
    Douban* douban = new Douban(_subject);
    Zhihu* zhihu = new Zhihu(_subject);

    _subject->setNewFiction("www.aaaaaaa.com", "三体", "作品讲述了地球人类文明和三体文明的信息交流、生死搏杀及两个文明在宇宙中的兴衰历程。");
    _subject->setNewFiction("www.bbbbbbb.com", "球形闪电", "描述了一个历经球状闪电的男主角对其历尽艰辛的研究历程，向我们展现了一个独特、神秘而离奇的世界");

    delete zhihu;
    delete douban;
    delete _subject;
    
    return 0;
}