更稳定的观察者模式的模板方法

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引言

观察者模式（也称为“发布-订阅”或“主题-观察者”模式）是开发者社区中最著名的模式之一。也有很多文章讨论它。如果您对观察者模式不是很熟悉，您可以先查看这里。在本文中，我想展示一个稍微更稳定的观察者模式版本，它在处理动态变化的主题-观察者关系时特别有用且省时。

在标准实现中，主题持有一个指向已附加观察者的指针数组。一个已附加的观察者应该在死亡之前显式地从主题“分离”自己。所以，观察者需要以某种方式持有返回到主题的引用。你可能会意识到，双方都持有对彼此的引用。如果任何主题或观察者在沉默中死亡 -- 比如说，一个抛出的异常跳过了'detach'调用。悬挂指针!

我的模板实现为您提供：观察者不持有对主题的引用，并且主题可以在其附加的观察者之前静默死亡。我的模板还提供了标准功能 -- 自动实现支持代码（例如，附加/分离和通知）。

实现

附加的源代码应该能够解释它自己。在这里，我想展示一些基本的想法。

如上图所示，每个主题使用一个双向列表。双向列表的好处是观察者可以随时从链中取消链接自己。因此，可以从观察者的析构函数中调用delink函数，这确保列表中不会留下悬挂指针。

观察者本身实际上并没有直接链接到列表中。相反，观察者拥有一个可链接节点的数组，这些节点依次链接到列表中。这些节点也充当代理，将通知消息转发给它的所有者，即观察者。

Using the Code

使用模板非常简单。在我向您展示一个简单的例子之前，请确保您已经安装了boost库。假设在一个股票市场应用程序中，您需要编写一个价格监视器（一个观察者），以便在最新交易价格发生变化时提醒用户。下面显示了需要实现的接口。

struct PriceChangeListener
{
 virtual void OnChange(double latest_price) = 0;
};

一个价格监视器看起来像这样

class PriceMoniter : public LinkableObserverImpl
{ 
 virtual void OnChange(double latest_price)
 {
  cout << "Latest price changed to " << latest_price;
 }
}

一个内容主题看起来像这样

#include <boost/bind.hpp>
class PricePublisher : public SubjectSourceImpl<PriceChangeListener>
{
public:
 void SetLastestPrice(double latest_price_))
 {
   NotifyChanges(double latest_price_));  
 }

private:
 void NotifyChanges(double latest_price_)
 {
  TravelObservers(boost::bind(&PriceChangeListener::OnChange, _1, latest_price_)));
 }
}

请注意，PricePublisher的所有附加和分离函数都由SubjectSourceImpl模板提供。PricePublisher唯一需要实现的函数是NotifyChanges，它调用已附加观察者的OnChange函数。在这里，我使用boost::bind来简化调用。

下面的代码片段显示了如何将观察者附加到主题。

PricePublisher subject_A;
{ 
 PriceMoniter observer_1; 
 subject_A.Attach(&observer_1); 
 // processing ... 
 // ... 
 // ... 
 subject_A.SetLastestPrice(2.35); //trigger observer 1
}
PriceMoniter observer_2;
subject_A.Attach(&observer_2);
subject_A.SetLastestPrice(2.40); //trigger observer 2 only
//....

局部变量observer_1在一个代码块中，该代码块将在该代码块之外立即销毁。您可以看到，没有必要“分离”observer_1。

您可能会注意到，该代码比标准的观察者模式实现更短。所以，尽情使用这些模板吧。

Notice

• 尽量不要在不同的线程中创建观察者和主题，因为我在操作链表时没有实现任何互斥操作。当然，您可以随意添加此功能。
• 我使用boost库来简化我的日常生活。如果您不习惯boost库，也可以随意更改为无boost的版本。