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观察者模式:
定义对象间的一种一对多(变化)的依赖关系,以便当一个 对象(Subject)的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都 得到通知并自动更新
动机:
在软件构建过程中,我们需要为某些对象建立一种“通知依赖关系”——一个对象(目标对象)的状态发生改变,所有的依赖对象(观察者对象)都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密, 将使软件不能很好地抵御变化。
使用面向对象技术,可以将这种依赖关系弱化,并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合
总结:
- 使用面向对象的抽象,Observer模式使得我们可以独立地改变目标与观察者,从而使二者之间的依赖关系达致松耦合。
- 目标发送通知时,无需指定观察者,通知(可以携带通知信息作为参数)会自动传播。
- 观察者自己决定是否需要订阅通知,目标对象对此一无所知。
- Observer模式是基于事件的UI框架中非常常用的设计模式,也是 MVC模式的一个重要组成部分。
实践案例
假如现有有一个业务场景,我们需要写一个视频检测器,该检测器会使用图像分割模型对输入的视频流进行检测,如果监测到画面有人,那么需要做针对人的具体操作(比如将人框出来,比如将人截取出来),如果检测到画面中有汽车,也会做具体操作(比如将汽车涂为红色)等等。
这样一个业务场景普通的写法,我们很容易想到,读取视频流,然后对每一帧图像检测,然后写if else
if 检测到人 {…}
else if 检测到汽车 {…}
else if 检测到天空 {…}
这样的实现方式可以满足需求,但是并不满足我们的设计原则
这是一个紧耦合的做法,你的检测器要依赖于其他的视频操作类,不符合我们的依赖倒置原则
我们可以将操作类抽象成一个接口,然后再需要操作的时候,调用接口。这样就解决了这个问题
不过还有一点,在这个业务场景中,操作类有不同的操作,也就是说需要多个操作
因为我们进一步抽象
我们写一个操作基类,然后再写多个操作类1,操作类2,都继承基类
到这一步,其实观察者模型就出来了
观察者模型:
我们可以把视频看作一个被观察者,检测到的结果(人、汽车、树木等),这些相当于信息通知,给谁通知呢?给那些具体的操作类通知,所以我们可以把对人操作的类、对汽车操作的类这些看作观察者。
被观察者将消息发送给观察者,观察者根据消息来做不同的操作(多态)
并且在这个过程中,支持观察者自主选择是否订阅消息。
代码实现以及注释:
#include <string>
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;class Observer {// 抽象类(接口)
public:virtual void handleVideo(string detectInfo) = 0;virtual ~Observer() {}
};class Observer1 : public Observer {
public:virtual void handleVideo(string detectInfo) {cout << "截取人" << endl;}
};class Observer2 : public Observer {
public:virtual void handleVideo(string detectInfo) {cout << "截取汽车" << endl;}
};class VideoDetecter {string m_filePath;string m_fileName;list<Observer*> m_observerList; // 抽象通知机制,支持多个观察者public:VideoDetecter(string filePath, string fileName) {m_filePath = filePath;m_fileName = fileName;}void detect() {//1.读取视频流cout << "读取视频流:" << m_filePath + m_fileName << endl;//2.循环每一帧处理int frameNum = 10;for (int i = 0; i < frameNum; i++) {//假设对第i帧图像处理得到识别结果 结果记作 detectInfostring detectInfo = "识别结果";sendNotify(detectInfo);//发送通知}}void addObserver(Observer* observer) { //添加观察者m_observerList.push_back(observer);}void removeObserver(Observer* observer) { //移除观察者m_observerList.remove(observer);}
protected:virtual void sendNotify(string detectInfo) {list<Observer*>::iterator itor = m_observerList.begin();while (itor != m_observerList.end()) {(*itor)->handleVideo(detectInfo); //不同观察者对通知做出响应itor++;}}
};int main() {string filePath = "/root/home/videoPath/";string fileName = "001.mp4";Observer* observer;VideoDetecter detecter(filePath, fileName);Observer1 ob1;Observer2 ob2;detecter.addObserver(&ob1);detecter.addObserver(&ob2);detecter.detect();detecter.removeObserver(&ob1);detecter.removeObserver(&ob2);//detecter.detect();}
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