C++ 中的通用观察者模式

Question

在我的应用程序的许多情况下，我需要 A 类将自己注册为 B 类的侦听器，以便在发生某些事情时接收通知。在每种情况下，我都定义了一个单独的接口 B 实现并且 A 可以调用 do。因此，例如，A 将具有以下方法：

void registerSomeEventListener(SomeEventListener l);

另外，在很多情况下，B 需要支持多个监听器，所以我重新实现了注册和 notifyAll 逻辑。

我知道的一种通用方法是拥有一些 EventListener（由 A 实现）和 EventNotifier（由 B 实现）类。在这种情况下，每个事件都由一个字符串标识，并且 A 实现了该方法：

void eventNotified(string eventType);

我认为这不是一个好的解决方案。如果 A 侦听多个事件，则会导致许多 if-else 语句，并且当事件名称仅在侦听器或通知器中更改时可能会导致错误。

我想知道在 C++ 中实现观察者模式的正确方法是什么？

Answer 1

看看boost::signals2。它提供了一种通用机制来定义其他对象可以注册的“信号”。然后，信号所有者可以通过“触发”信号来通知观察者。主题将信号定义为成员，而不是注册方法，然后跟踪连接的观察者并在启动时通知他们。信号是静态类型的，并接受具有匹配签名的每个函数。这样做的好处是不需要继承，因此比传统的观察者继承层次结构耦合更弱。

class Subject {
public:
    void setData(int x) {
         data_ = x;
         dataChanged(x);
     }

     boost::signals2<void (int)> dataChanged;

private:
    int data_;
};

class Observer {
public:
    Observer(Subject& s) {
        c_ = s.dataChanged.connect([&](int x) {this->processData(x);});
    }

    ~Observer() {
        c_.disconnect();
    }

private:
    void processData(int x) {
        std::cout << "Updated: " << x << std::endl;
    }

    boost::signals2::connection c_;
};

int main() {
    Subject s;

    Observer o1(s);
    Observer o2(s);

    s.setData(42);

    return 0;
}

在本例中，主体持有一些 int 数据，并在数据更改时通知所有注册的观察者。

Answer 2

假设您有一个通用的事件触发对象：

class base_invoke {
public:
    virtual ~base_invoke () {};

    virtual void Invoke() = 0;
}

但是你想在不同类型的对象上触发事件，所以你从 base 派生：

template<class C>
class methodWrapper : public base_invoke {

public:
typedef void (C::*pfMethodWrapperArgs0)();

    C *             mInstance;
    pfMethodWrapperArgs0 mMethod;

public:
    methodWrapper(C * instance, pfMethodWrapperArgs0 meth) 
    : mInstance(instance) 
{
        mMethod = meth;
    }

    virtual void Invoke () {
        (mInstance->*mMethod)();
    }
}

现在，如果您为指向 base_invoke 的指针集合创建一个包装器，您可以调用每个触发对象并在任何您想要的类上发出信号。

你也可以把这个集合类变成一个点火对象的工厂。使工作简单化。

class Event {

protected:
    Collection<base_invoke *> mObservers;

public:

    // class method observers
    template<class C>
    void Add (C * classInstance, typename methodWrapper<C>::pfMethodWrapperArgs0 meth) {
        methodWrapper<C> * mw = NEW(methodWrapper<C>)(classInstance, meth);
        mObservers.Add(ObserverEntry(key, mw));
    }

    void Invoke () {
        int count = mObservers.Count();
        for (int i = 0; i < count; ++i) {
            mObservers[i]->Invoke();
        }
    }
};

您已经完成了艰苦的工作。在您希望听众订阅的任何地方添加一个 Event 对象。您可能希望扩展它以允许移除侦听器，并且可能需要一些函数参数，但核心几乎相同。