菜鳥的三年成長史

Observer

繼上回介紹了template method之後,今天要講解的是observer,這是design pattern中用途極為廣泛的一種,也是我的最愛。在C#中,甚至直接把Observer給內建進去,從這就可以得知他的重要性

Observer是一種被動呼叫的典範,當有份資料會不定期的更新,而許多人都想要最新版的資料時,有兩種做法,最簡單的是寫個thread不斷去看,但這會造成CPU的busy wait;另一種做法就是當資料更新時,由資料擁有者去通知大家『嘿!寶貝!我變心了喔』,這時候吃醋的人就會跑過來看了,這樣的原理就是observer。

但是要小心,現實生活中要讓跑過來的眾人不要撞在同一個時間點,如果是網路模組也是,可能會造成bottleneck

按照慣例,先給一份C++的典型code

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
using namespace std;

class Observer
{
    public:
        virtual void update() = 0;
};

class Subject
{
    public:
        string data;
        Subject(){ data = "This is a subject data ver.1\n"; }
        ~Subject(){ for(int i=0; i<obs.size i++) delete(obs[i]); }        
        void attach(Observer *ob){ obs.push_back(ob); }        
        void setData(string s){ data = s; notify(); }    
    private:        
        vector<Observer*> obs;        
        void notify(){ for(int i=0; i<obs.size(); i++) obs[i]->update(); }
}; 

Subject *subject; 

class View : public Observer 
{    
    public:        
        View(){ str = "I am an observer\n"; }        
        void update(){ printf("%s\n", (str+subject->data).c_str()); }    
    private:        
        string str;
}; 

int main()
{    
    subject = new Subject();    
    View *view = new View();    
    subject->attach(view);    
    subject->setData("This is a subject data ver.2\n");    
    return 0;
}

從以上程式可以得知,當Subject(資料擁有者)的資料被不知道誰射了之後,就會通知(notify)對他有興趣(attached)的人:『陰道是直通內心的康莊大道,所以我變心了喔』。接著,View這個被戴綠帽的可憐蟲就會趕緊跑過來看看。

原理是,View在一開始就對Subject進行註冊,當Subject之後有變動就會通知。這在C語言當中一樣行的通,只是C語言沒有class和繼承的概念,全部都得用callback function來完成,也就是說『不用叫我,我會去叫你』

說再多都怪怪的,不如直接看段code

#include <stdio.h>
#define MAX 5
typedef void (* Update) (void);
typedef void (* Notify) (void);
typedef void (* Attach) (Update);
typedef void (* SetData) (char *); 

struct Subject {    
    Update obs[MAX];    
    char *data;    
    int size;    
    Attach attach;    
    Notify notify;    
    SetData setData;
}; 

struct Subject subject;
void viewUpdate(void){ printf("I am an observer\n%s", subject.data); }
int i;
void subjectNotify(void){ for(i=0; i<subject.size i++) subject.obs[i](); }
void subjectAttach(Update upd){ subject.obs[subject.size++] = upd; }
void subjectSetData(char *str){ subject.data = str; subject.notify(); } 

int main()
{    
    subject.data = "This is a subject data ver.1\n";    
    subject.attach = subjectAttach;    
    subject.notify = subjectNotify;    
    subject.setData = subjectSetData;    
    subject.size = 0;     
    subject.attach(viewUpdate);    
    subject.setData("This is a subject data ver.2\n");    
    return 0;
}

上述是C語言實現observer的方法,寫的是簡陋了點,但重點有點出來,就是資料觀察者將自己的function pointer丟給資料擁有者,當資料有變更時,擁有者就會透過pointer叫你過來看。

原理簡單,但在實際應用上可以千變萬化也可以透過domain socket或TCP/IP socket來完成這概念。 ```