[行为模式]head first 设计模式之观察者模式(observer)

1 定义：
    观察者模式(有时又被称为发布/订阅模式)是软件设计模式的一种。在此种模式中，一个目标物件管理所有相依于它的观察者物件，并且在它本身的状态改变时主动发出通知。这通常透过呼叫各观察者所提供的方法来实现。此种模式通常被用来实作事件处理系统。
    定义对象间的一种一对多的以来关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
    别名：依赖(Dependennts),发布-订阅（Publish-Subscribe）

2 设计原则
  为了交互对象之间的松耦合设计而努力，简单点讲就是出版者+订阅者=观察者模式。

3 参与类别
    参与本模式的各类别列出如下。成员函式以模拟的方式列出。
   3.1 抽象目标类别
    此抽象类别提供一个接口让观察者进行添附与解附作业。此类别内有个不公开的观察者串炼，并透过下列函式(方法)进行作业
    添附(Attach)：新增观察者到串炼内，以追踪目标物件的变化。
    解附(Detach)：将已经存在的观察者从串炼中移除。
    通知(Notify)：利用观察者所提供的更新函式来通知此目标已经产生变化。
添附函式包涵了一个观察者物件参数。也许是观察者类别的虚拟函式(即更新函式)，或是在非面向对象的设定中所使用的函式指标(更广泛来讲，函式子或是函式物件)。

    3.2 目标类别
    此类别提供了观察者欲追踪的状态。也利用其源类别(例如前述的抽象目标类别)所提供的方法,来通知所有的观察者其状态已经更新。此类别拥有以下函式
取得状态(GetState)：回传该目标物件的状态。

    3.3 抽象观察者接口
    抽象观察者类别是一个必须被实做的抽象类别。这个类别定义了所有观察者都拥有的更新用接口，此接口是用来接收目标类别所发出的更新通知。此类别含有以下函式
更新(Update)：会被实做的一个抽象(虚拟)函式。

    3.4 观察者类别
    这个类别含有指向目标类别的参考(reference)，以接收来自目标类别的更新状态。此类别含有以下函式
    更新(Update)：是前述抽象函式的实做。当这个函式被目标物件呼叫时，观察者物件将会呼叫目标物件的取得状态函式，来其所拥有的更新目标物件资讯。
每个观察者类别都要实做它自己的更新函式，以应对状态更新的情形。
当目标物件改变时，会通过呼叫它自己的通知函式来将通知送给每一个观察者物件，这个通知函式则会去呼叫已经添附在串炼内的观察者更新函式。通知与更新函式可能会有一些参数，好指明是目前目标物件内的何种改变。这么作将可增进观察者的效率(只更新那些改变部份的状态)。

4 观察者模式的优点
    观察者与被观察者之间是属于轻度的关联关系，并且是抽象耦合的，这样，对于两者来说都比较容易进行扩展。
    观察者模式是一种常用的触发机制，它形成一条触发链，依次对各个观察者的方法进行处理。但同时，这也算是观察者模式一个缺点，由于是链式触发，当观察者比较多的时候，性能问题是比较令人担忧的。并且，在链式结构中，比较容易出现循环引用的错误，造成系统假死。

#ifndef   OBSERVER_H
#define   OBSERVER_H

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

//观察者模式
namespace Observer
{

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class Observer
{
public:
    virtual void update(float temp, float humidity, float pressure) = 0;
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
typedef list<Observer*> ObserverList;

class Subject
{
public:
    virtual void registerObserver(Observer* ob) = 0 ;
    virtual void removeObserver(Observer* ob) = 0;
    virtual void notifyObserver() = 0;
};

class WeatherData : public Subject
{
public:
    virtual void registerObserver(Observer* ob)
    {
        m_ObserverList.push_back(ob);
    }

    virtual void removeObserver(Observer* ob)
    {
        ObserverList::const_iterator itr = find(ob);
        if ( itr != m_ObserverList.end() )
        {
            m_ObserverList.erase(itr);
        }
    }

    virtual void notifyObserver()
    {
        ObserverList::const_iterator itr = m_ObserverList.begin();
        ObserverList::const_iterator end = m_ObserverList.end();
        for ( ; itr != end; ++itr)
        {
            if ( *itr != NULL)
            {
                (*itr)->update(m_Tempperature, m_Humidity, m_Pressure);
            }
        }
    }

    void measurementsChanged()
    {
        notifyObserver();
    }

    void setMeasurements(float tempperature, float humidity, float pressure)
    {
        this->m_Tempperature = tempperature;
        this->m_Humidity     = humidity;
        this->m_Pressure     = pressure;
        measurementsChanged();
    }

private:
    ObserverList::const_iterator find( const Observer* ob)
    {
        ObserverList::const_iterator itr = m_ObserverList.begin();
        ObserverList::const_iterator end = m_ObserverList.end();
        for ( ; itr != end; ++itr)
        {
            if ( *itr == ob)
            {
                return itr;
            }
        }

        return end;
    }

private:
    ObserverList m_ObserverList;
    float        m_Tempperature;
    float        m_Humidity;
    float        m_Pressure;
};

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class DisplayElement
{
public:
    virtual void display() = 0 ;
};

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class CurrentConditionDisplay : public Observer, public DisplayElement
{
public:
    CurrentConditionDisplay(Subject* weatherData)
        : m_Humidity(0),
        m_Tempperature(0.0f),
        m_WeatherData(NULL)
    {
        if (weatherData != NULL)
        {
            if (m_WeatherData!=NULL)
            {
                delete m_WeatherData;
                m_WeatherData = NULL;
            }

            this->m_WeatherData = weatherData;
            this->m_WeatherData->registerObserver(this);
        }
    }
    virtual ~CurrentConditionDisplay()
    {
        if (m_WeatherData != NULL)
        {
            delete m_WeatherData;
            m_WeatherData = NULL;
        }
    }
    virtual void update(float temp, float humidity, float pressure)
    {
        this->m_Tempperature = temp;
        this->m_Humidity     = humidity;
        display();
    }

    virtual void display()
    {
        cout << "Current conditions: " << m_Tempperature << "F degree and " << m_Humidity << "% humidity" <<endl;
    }

private:
    float     m_Tempperature;
    float     m_Humidity;
    Subject*  m_WeatherData;
};

class WeatherStation
{
public:
    void run()
    {
        WeatherData* weatherData = new WeatherData();

        CurrentConditionDisplay* currentDisplay1 = new CurrentConditionDisplay(weatherData);
        CurrentConditionDisplay* currentDisplay2 = new CurrentConditionDisplay(weatherData);
        CurrentConditionDisplay* currentDisplay3 = new CurrentConditionDisplay(weatherData);
        //StatisticsDisplay* statisticsDisplay    = new StatisticsDisplay(weatherData);
        //ForecastDisplay* forecastDisplay    = new ForecastDisplay(weatherData);

        weatherData->setMeasurements(80, 65, 30.4f);
        weatherData->setMeasurements(82, 70, 29.2f);
        weatherData->setMeasurements(78, 90, 29.2f);

        if (weatherData != NULL)
        {
            delete weatherData;
        }

        if (currentDisplay1 != NULL)
        {
            delete currentDisplay1;
        }

        if (currentDisplay2 != NULL)
        {
            delete currentDisplay2;
        }

        if (currentDisplay3 != NULL)
        {
            delete currentDisplay3;
        }
    }
};

}//namespace Observer

#endif