如何设计具有不同类型通知和观察者的观察者模式？答案

【问题标题】：How do I design an Observer pattern with different types of notifications and observers?如何设计具有不同类型通知和观察者的观察者模式？
【发布时间】：2020-02-10 11:32:10
【问题描述】：

场景：假设我有一个基类SketchbookEventObserver 和派生类MouseClickObserver、TouchObserver 和TextChangedObserver。

所有这些SketchbookEventObservers 都必须使用所发生事件的数据发出网络请求：

MouseClickObserver - 鼠标点击的坐标。

TouchObserver - 触摸的坐标和持续时间。

TextChangedObserver - 带有文本框标识符的旧文本和新文本。

所有这些观察者都在UIEventRegistry 类上注册。当事件发生时，它会在每个观察者上调用OnEvent，并作为参数传递：

事件类型 - 鼠标单击/触摸/文本已更改。这由 ID 表示。
有关事件的数据 - 如上所述。 每种类型的事件都会有不同类型的数据。

但是，我不能在每个派生类中使用不同的输入参数覆盖OnEvent。如果我有输入参数泛型和多态，比如带有GetData() 函数的EventData，我仍然需要在EventData 的派生类中覆盖GetData()，这将具有不同的返回值。这也是不可能的。

另一种选择是在这些观察者之间没有任何继承，并将它们视为单独的实体。 EventRegistry 将拥有每个类型的观察者的数组/列表，它们的类型是已知的，然后调用 mMouseClickObservers[i].OnEvent() 进行鼠标点击事件，mTouchObservers[i].OnEvent() 进行触摸事件，等等。

但这意味着EventRegistry 需要了解具体类，如果EventRegistry 是不同库/包的一部分，则需要公开这些类。

有更好的设计方法吗？

【问题讨论】：

标签： c++ oop design-patterns

【解决方案1】：

一种方法是您可以从 EventData 类派生 MouseClickEventData、TouchEventData、TextChanged 类。并转换您的 EventData，这样您就可以为每个数据提供特定的类。

OnEvent(EventData *data) {
    if (data->type == MOUSE_CLICK) {
        MouseClickEventData *mData = dynamic_cast<MouseClickEventData*>(data); 
        // use mData->getCoordinates();
    }
    if (data->type == TEXT_CHANGED) {
        TextChangedEventData *tData = dynamic_cast<TextChangedEventData*>(data); 
        // use tData->getNewText();
    }
    ....
}

【讨论】：

这绝对是我想到的。我正在考虑 dynamic_cast 是否是解决这个问题的好方法，还是存在更优雅的设计解决方案。
在某些时候你必须使用演员表。或者您可以使用通用数据表示，如 xml、json。
这是否意味着 EventData 仅存在于 dynamic_cast 并且没有被覆盖的实际方法？它本身不提供任何多态性。这是好设计吗？
好吧，它不需要覆盖一些东西。它允许您只有一个 OnEvent 函数。仍然可能有一些覆盖取决于您的要求。例如。 EventType EventData::GetType() 可以被覆盖

【解决方案2】：

为了根据观察者的类型和被观察的事物来改变观察者的行为，我们需要使用double-dispatch。 Visitor Pattern 使用双重调度来允许一组访问者观察一组事件。我不会在这里提供实现，但伪代码类似于：

interface SketchbookEventObserver:
    void handle(MouseClickEvent event);
    void handle(TouchEvent event);

interface SketchbookEvent:
    void accept(SketchbookEventObserver observer);

class MouseClickObserver implements SketchbookEventObserver:

    void handle(MouseClickEvent event):
        ...

    void handle(TouchEvent event):
        ...

interface MouseClickEvent implements SketchbookEvent:

    void accept(SketchbookEventObserver observer):
        observer.handle(this);

另一种方法是为每种类型的事件注册一个侦听器。这是 Java 及其 UI 框架所采用的方法。例如：

class Component:

    void registerMouseClickListener(MouseClickListener listener):
        ...

    void registerTouchListener(TouchListener listener):
        ...

interface MouseClickListener:
    void handle(MouseClickEvent event);

interface TouchListener:
    void handle(TouchEvent event);

【讨论】：

Visitor 是解决少量固定事件的好方法；所以它可以在这里工作。如果未来有可能出现新的事件类型，Visitor 就会成为维护问题。
@jaco0646 确实如此。如果有很多事件要观看，每个事件的事件处理程序接口是更好的选择。

【解决方案3】：

另一种选择是在这些观察者之间没有任何继承，并将它们视为单独的实体。

这是我最喜欢的选项，也是我多次提倡的选项，因为它维护了事件的类型安全。如果每个事件都不同，请不要通过同一个 API 处理所有事件。

但这意味着EventRegistry 需要了解具体类...

MouseClickObserver、TouchObserver 和 TextChangedObserver 都应该是抽象。您现在可能只有每个抽象的一个实现；但设计不应强制执行。

【讨论】：