觀察者模式 (Observer pattern) 1

開發看盤軟體一定會用到的設計模式 (Design Pattern)。

Wiki 的介紹，本文章從省略 Observer 及 Subject 抽象基礎類別 (Abstract Class) 開始講起，一步步推導出觀察者模式，此模式是一種一對多的依賴關係。

開發看盤軟體時，會需要觀看股票，例如想看台積電 (2330.TW) 的資料，因此有必要使用訂閱 – 等待資料更新通知的設計方式。其中主題類別是被觀察者訂閱的，也就是範例中台積電這個主題 (CTSMCStockSubject )，假設現在陽春版的看盤軟體只有一種頁面，也就是只有一個觀察者，那麼確實可以省略 Observer 及 Subject 抽象基礎類別 (Abstract Base Class) 。

P.S. 這裡需要注意，股價資料在盤中是會不斷的更新並通知，如果只需要一次性通訊，例如可能是等待歷史資料完成，那麼使用 std::future 更為適合。

觀察者類別 (CObserver)，有一個等待資料更新的函式 (Update)，這是會被主題類別呼叫的函式，參數可能會因為需求傳入某種資料格式或是主題類別的指標，稍後再用此指標去取得資料。

class CObserver final // 台積電資料的觀察者

{

public:

	void Update(CTSMCStockSubject* pSubject)

	{}

};

主題類別 (CTSMCStockSubject) 有三個函式，訂閱 (Subscribe)、取消訂閱 (Unsubscribe) 及通知觀察者們 (Notify)。

觀察者訂閱主題時，將自己傳進主題類別內 void Subscribe(const std::shared_ptr<CObserver>& ob)，取消訂閱亦然。

class CTSMCStockSubject final // 台積電資料的主題

{

public:

	void Subscribe(const std::shared_ptr<CObserver>& ob)

	{

		m_observers.emplace(ob);

	}

	void Unsubscribe(const std::shared_ptr<CObserver>& ob)

	{

		m_observers.erase(ob);

	}

	void Notify()

	{

		for (auto& ob : m_observers)

		{

			ob->Update(this);

		}

	}

private:

	std::set<std::shared_ptr<CObserver>> m_observers;

};

我們發現紀錄主題類別的觀察者成員變數是使用 std::set，而且元素是 std::shared_ptr<…>，這是為了避免重複訂閱及提供取消訂閱的簡單實作。

std::set 因為元素即 key，因此可以避免重複訂閱。

使用 std::set (O(log N)) 比起 std::vector (O(N)) 可以更快速的遍歷觀察者們，而使用 std::shared_ptr 是為了讓觀察者可以被比較，找到要取消訂閱的元素。

int main()

{

	auto ob = std::make_shared<CObserver>();

	CTSMCStockSubject subject;

	subject.Subscribe(ob);

	subject.Notify();

	subject.Unsubscribe(ob);

	return 0;

}