C++|观察者模式

观察者模式:

定义对象间的一种一对多(变化)的依赖关系,以便当一个 对象(Subject)的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都 得到通知并自动更新

动机:

在软件构建过程中,我们需要为某些对象建立一种“通知依赖关系”——一个对象(目标对象)的状态发生改变,所有的依赖对象(观察者对象)都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密, 将使软件不能很好地抵御变化。

使用面向对象技术,可以将这种依赖关系弱化,并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合

总结:

  • 使用面向对象的抽象,Observer模式使得我们可以独立地改变目标与观察者,从而使二者之间的依赖关系达致松耦合。
  • 目标发送通知时,无需指定观察者,通知(可以携带通知信息作为参数)会自动传播。
  • 观察者自己决定是否需要订阅通知,目标对象对此一无所知。
  • Observer模式是基于事件的UI框架中非常常用的设计模式,也是 MVC模式的一个重要组成部分。

实践案例

假如现有有一个业务场景,我们需要写一个视频检测器,该检测器会使用图像分割模型对输入的视频流进行检测,如果监测到画面有人,那么需要做针对人的具体操作(比如将人框出来,比如将人截取出来),如果检测到画面中有汽车,也会做具体操作(比如将汽车涂为红色)等等。
这样一个业务场景普通的写法,我们很容易想到,读取视频流,然后对每一帧图像检测,然后写if else
if 检测到人 {…}
else if 检测到汽车 {…}
else if 检测到天空 {…}
这样的实现方式可以满足需求,但是并不满足我们的设计原则
这是一个紧耦合的做法,你的检测器要依赖于其他的视频操作类,不符合我们的依赖倒置原则
我们可以将操作类抽象成一个接口,然后再需要操作的时候,调用接口。这样就解决了这个问题
不过还有一点,在这个业务场景中,操作类有不同的操作,也就是说需要多个操作
因为我们进一步抽象
我们写一个操作基类,然后再写多个操作类1,操作类2,都继承基类
到这一步,其实观察者模型就出来了

观察者模型:
我们可以把视频看作一个被观察者,检测到的结果(人、汽车、树木等),这些相当于信息通知,给谁通知呢?给那些具体的操作类通知,所以我们可以把对人操作的类、对汽车操作的类这些看作观察者。
被观察者将消息发送给观察者,观察者根据消息来做不同的操作(多态)
并且在这个过程中,支持观察者自主选择是否订阅消息。
在这里插入图片描述

代码实现以及注释:

#include <string>
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;


class Observer {
    
    // 抽象类(接口)
public:
	virtual void handleVideo(string detectInfo) = 0;
	virtual ~Observer() {
    
    }
};

class Observer1 : public Observer {
    
    
public:
	virtual void handleVideo(string detectInfo) {
    
    
		cout << "截取人" << endl;
	}
};

class Observer2 : public Observer {
    
    
public:
	virtual void handleVideo(string detectInfo) {
    
    
		cout << "截取汽车" << endl;
	}
};

class VideoDetecter {
    
    
	string m_filePath;
	string m_fileName;
	list<Observer*>  m_observerList; // 抽象通知机制,支持多个观察者

public:
	VideoDetecter(string filePath, string fileName) {
    
    
		m_filePath = filePath;
		m_fileName = fileName;
	}
	void detect() {
    
    
		//1.读取视频流
		cout << "读取视频流:" << m_filePath + m_fileName << endl;
		//2.循环每一帧处理
		int frameNum = 10;
		for (int i = 0; i < frameNum; i++) {
    
    
			//假设对第i帧图像处理得到识别结果 结果记作 detectInfo
			string detectInfo = "识别结果";
			sendNotify(detectInfo);//发送通知
		}
	}
	void addObserver(Observer* observer) {
    
     //添加观察者
		m_observerList.push_back(observer);
	}
	void removeObserver(Observer* observer) {
    
     //移除观察者
		m_observerList.remove(observer);
	}
protected:
	virtual void sendNotify(string detectInfo) {
    
    
		list<Observer*>::iterator itor = m_observerList.begin();
		while (itor != m_observerList.end()) {
    
    
			(*itor)->handleVideo(detectInfo); //不同观察者对通知做出响应
			itor++;
		}
	}
};

int main() {
    
    
	string filePath = "/root/home/videoPath/";
	string fileName = "001.mp4";
	Observer* observer;

	VideoDetecter detecter(filePath, fileName);
	Observer1 ob1;
	Observer2 ob2;
	detecter.addObserver(&ob1);
	detecter.addObserver(&ob2);
	detecter.detect();
	detecter.removeObserver(&ob1);
	detecter.removeObserver(&ob2);
	//detecter.detect();

}

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