设计模式—观察者模式(发布-订阅模式)

一、简介

发布-订阅模式是一种消息传递模式，用于实现对象间的一对多依赖关系。在这种模式中：

发布者（Publisher）不直接向订阅者（Subscriber）发送消息
发布者和订阅者通过一个中介（通常称为事件总线或消息代理）进行通信
订阅者可以订阅感兴趣的事件，发布者可以发布事件

这种模式实现了发布者和订阅者的解耦，提高了系统的灵活性和可扩展性。

二、原理

2.1核心组件：

Publisher（发布者）：产生事件/消息的对象

Subscriber（订阅者）：接收并处理事件的对象

Event Bus/Message Broker（事件总线）：管理订阅关系，负责将消息从发布者路由到订阅者

2.2工作流程：

订阅者向事件总线注册对特定事件的兴趣

发布者向事件总线发布事件

事件总线将事件传递给所有注册的订阅者

三、C++实现

以下是发布-订阅模式的简单C++实现：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <functional>
#include <memory>// 前置声明
class EventBus;// 订阅者接口
class Subscriber {
public:virtual ~Subscriber() = default;virtual void handleEvent(const std::string& event, const std::string& message) = 0;
};// 具体订阅者
class ConcreteSubscriber : public Subscriber {
public:ConcreteSubscriber(const std::string& name) : name_(name) {}void handleEvent(const std::string& event, const std::string& message) override {std::cout << name_ << " received event '" << event << "' with message: " << message << std::endl;}private:std::string name_;
};// 事件总线
class EventBus {
public:// 订阅事件void subscribe(const std::string& event, Subscriber* subscriber) {subscribers_[event].push_back(subscriber);}// 取消订阅void unsubscribe(const std::string& event, Subscriber* subscriber) {auto& subs = subscribers_[event];subs.erase(std::remove(subs.begin(), subs.end(), subscriber), subs.end());}// 发布事件void publish(const std::string& event, const std::string& message) {if (subscribers_.find(event) != subscribers_.end()) {for (auto subscriber : subscribers_[event]) {subscriber->handleEvent(event, message);}}}private:std::map<std::string, std::vector<Subscriber*>> subscribers_;
};// 发布者
class Publisher {
public:Publisher(EventBus& eventBus) : eventBus_(eventBus) {}void publish(const std::string& event, const std::string& message) {eventBus_.publish(event, message);}private:EventBus& eventBus_;
};int main() {EventBus eventBus;// 创建订阅者ConcreteSubscriber sub1("Subscriber1");ConcreteSubscriber sub2("Subscriber2");ConcreteSubscriber sub3("Subscriber3");// 订阅事件eventBus.subscribe("event1", &sub1);eventBus.subscribe("event1", &sub2);eventBus.subscribe("event2", &sub2);eventBus.subscribe("event2", &sub3);// 创建发布者Publisher publisher(eventBus);// 发布事件publisher.publish("event1", "First event message");publisher.publish("event2", "Second event message");// 取消订阅eventBus.unsubscribe("event1", &sub2);// 再次发布publisher.publish("event1", "Event after unsubscribe");return 0;
}

代码运行结果：

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