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C++观察者模式事件通知机制实现

P粉602998670

发布： 2025-08-19 12:52:01

原创

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观察者模式通过定义Subject和Observer接口实现对象间一对多的依赖关系，当Subject状态变化时自动通知所有Observer。示例中使用shared_ptr管理观察者列表，ConcreteSubject在事件发生时调用notify通知所有注册的ConcreteObserver，输出对应消息，支持动态注册与注销，具备良好扩展性，适用于事件处理系统。

c++观察者模式事件通知机制实现

在C++中实现观察者模式（Observer Pattern）的核心是建立一种一对多的依赖关系，使得当一个对象（被观察者）状态发生变化时，所有依赖它的对象（观察者）都能自动收到通知。这种机制常用于事件处理系统、GUI组件通信、消息订阅等场景。

观察者模式基本结构

观察者模式包含两个主要角色：

Subject（被观察者）：维护观察者列表，提供注册、注销和通知接口。
Observer（观察者）：定义一个更新接口，被通知时执行相应操作。

下面是一个简洁、可复用的C++实现示例：

1. 定义抽象观察者和被观察者接口

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <memory>

// 抽象观察者
class Observer {
public:
    virtual ~Observer() = default;
    virtual void update(const std::string& message) = 0;
};

// 抽象被观察者
class Subject {
public:
    virtual ~Subject() = default;
    virtual void attach(std::shared_ptr<Observer> observer) = 0;
    virtual void detach(std::shared_ptr<Observer> observer) = 0;
    virtual void notify(const std::string& message) = 0;
};

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2. 实现具体被观察者（事件源）

具体被观察者持有一个观察者列表，并在状态变化时调用 notify 发送消息。

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class ConcreteSubject : public Subject {
private:
    std::vector<std::shared_ptr<Observer>> observers;

public:
    void attach(std::shared_ptr<Observer> observer) override {
        observers.push_back(observer);
    }

    void detach(std::shared_ptr<Observer> observer) override {
        observers.erase(
            std::remove(observers.begin(), observers.end(), observer),
            observers.end()
        );
    }

    void notify(const std::string& message) override {
        for (const auto& obs : observers) {
            obs->update(message);
        }
    }

    // 模拟事件触发
    void eventHappened(const std::string& event) {
        std::cout << "[Subject] Event occurred: " << event << "\n";
        notify(event);
    }
};

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3. 实现具体观察者

每个观察者实现自己的 update 逻辑，响应通知。

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 << "[Observer " << name << "] Received: " << message << "\n";
    }
};

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4. 使用示例

将观察者注册到被观察者，触发事件后自动通知所有观察者。

int main() {
    auto subject = std::make_shared<ConcreteSubject>();
    auto obs1 = std::make_shared<ConcreteObserver>("Alice");
    auto obs2 = std::make_shared<ConcreteObserver>("Bob");

    subject->attach(obs1);
    subject->attach(obs2);

    subject->eventHappened("User logged in");

    subject->detach(obs2);

    subject->eventHappened("Data updated");

    return 0;
}

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输出结果：

[Subject] Event occurred: User logged in
[Observer Alice] Received: User logged in
[Observer Bob] Received: User logged in
[Subject] Event occurred: Data updated
[Observer Alice] Received: Data updated

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