《Head First 设计模式》例子的C++实现（2 观察者模式）

最近在学习设计模式，用的是《Head First 设计模式》这本书。感觉这本书写的还是很不错的，深入浅出的介绍了各种常用的设计模式。唯一有点不方便的地方是这本书的例子全都是用的 Java 来实现的。而我主要是用 C++。所以就动手将书上的代码用 C++ 来实现了一遍。

观察者模式

首先是三个接口的代码：

//observer.h
#ifndef OBSERVER_H
#define OBSERVER_Hclass Observer
{
public:Observer() {}virtual void update(double temp, double humidity, double pressure) = 0;
};
#endif // OBSERVER_H

//Subject.h
#ifndef SUBJECT_H
#define SUBJECT_H#include "observer.h"
#include <QList>
class Subject
{public:Subject();void registerObserver(Observer *o);void removeObserver(Observer *o);void notifyObservers();
private:QList<Observer *> m_list;
protected:double m_temp;double m_humidity;double m_pressure;
};#endif // SUBJECT_H

#include "subject.h"Subject::Subject()
{}void Subject::registerObserver(Observer *o)
{m_list.append(o);
}void Subject::removeObserver(Observer *o)
{int i = m_list.indexOf(o);if( i >= 0 ){m_list.removeAt(i);}
}void Subject::notifyObservers()
{foreach (Observer * o, m_list){o->update(m_temp, m_humidity, m_pressure);}
}

#ifndef DISPLAYELEMENT_H
#define DISPLAYELEMENT_Hclass DisplayElement
{
public:DisplayElement() {}virtual void display() = 0;
};#endif // DISPLAYELEMENT_H

下面是 WeatherData 类：

#ifndef WEATHERDATA_H
#define WEATHERDATA_H#include "subject.h"class WeatherData : public Subject
{
public:WeatherData();void setMeasurements(double t, double h, double p);void measurementsChanged();
};#endif // WEATHERDATA_H

#include "weatherdata.h"WeatherData::WeatherData()
{}void WeatherData::setMeasurements(double t, double h, double p)
{m_temp = t;m_humidity = h;m_pressure = p;measurementsChanged();
}void WeatherData::measurementsChanged()
{notifyObservers();
}

最后是四种观察者：

#include "observer.h"
#include "displayelement.h"class CurrentConditionDisplay : public Observer, public DisplayElement
{
public:CurrentConditionDisplay();void display() override;void update(double temp, double humidity, double pressure) override;
private:double m_temp;double m_humidity;double m_pressure;
};class ForecastDisplay: public Observer, public DisplayElement
{
public:ForecastDisplay();void display() override;void update(double temp, double humidity, double pressure) override;
private:double currentPressure = 29.92f;double lastPressure;
};class HeatIndexDisplay : public Observer, public DisplayElement
{
public:HeatIndexDisplay();void display() override;void update(double temp, double humidity, double pressure) override;
private:double m_heatIndex;double computeHeatIndex(double t, double rh);
};class StatisticsDisplay: public Observer, public DisplayElement
{
public:StatisticsDisplay();void display() override;void update(double temp, double humidity, double pressure) override;
private:int m_numReadings;double m_tempSum;double m_maxTemp;double m_minTemp;
};

#include "display.h"
#include <iostream>using std::cout;
using std::endl;CurrentConditionDisplay::CurrentConditionDisplay()
{}void CurrentConditionDisplay::display()
{cout << "Current conditions:"  << m_temp<< " F degrees and " << m_humidity<< "% humidity" << endl;
}void CurrentConditionDisplay::update(double temp, double humidity, double pressure)
{m_temp = temp;m_humidity = humidity;m_pressure = pressure;display();
}ForecastDisplay::ForecastDisplay()
{}void ForecastDisplay::display()
{cout << "Forecast: ";if (currentPressure > lastPressure){cout << "Improving weather on the way!";}else if (currentPressure == lastPressure){cout << "More of the same";}else if (currentPressure < lastPressure){cout << "Watch out for cooler, rainy weather";}cout << endl;
}void ForecastDisplay::update(double temp, double humidity, double pressure)
{lastPressure = currentPressure;currentPressure = pressure;display();
}HeatIndexDisplay::HeatIndexDisplay()
{}void HeatIndexDisplay::display()
{cout << "Heat index is " << m_heatIndex << endl;
}void HeatIndexDisplay::update(double temp, double humidity, double pressure)
{(void) pressure;m_heatIndex = computeHeatIndex(temp, humidity);display();
}double HeatIndexDisplay::computeHeatIndex(double t, double rh)
{double index = (double)((16.923 + (0.185212 * t) + (5.37941 * rh) - (0.100254 * t * rh)+ (0.00941695 * (t * t)) + (0.00728898 * (rh * rh))+ (0.000345372 * (t * t * rh)) - (0.000814971 * (t * rh * rh)) +(0.0000102102 * (t * t * rh * rh)) - (0.000038646 * (t * t * t)) + (0.0000291583 *(rh * rh * rh)) + (0.00000142721 * (t * t * t * rh)) +(0.000000197483 * (t * rh * rh * rh)) - (0.0000000218429 * (t * t * t * rh * rh)) +0.000000000843296 * (t * t * rh * rh * rh)) -(0.0000000000481975 * (t * t * t * rh * rh * rh)));return index;
}StatisticsDisplay::StatisticsDisplay():m_tempSum(0.0),m_maxTemp(0),m_minTemp(200),m_numReadings(0)
{}void StatisticsDisplay::display()
{cout << "Avg/Max/Min temperature = " << m_tempSum / m_numReadings<<  "/" << m_maxTemp << "/" << m_minTemp << endl;
}void StatisticsDisplay::update(double temp, double humidity, double pressure)
{(void) humidity;(void) pressure;m_tempSum += temp;m_numReadings++;if (temp > m_maxTemp){m_maxTemp = temp;}if (temp < m_minTemp){m_minTemp = temp;}display();
}

最后是测试代码：

int main(int argc, char *argv[])
{WeatherData weatherData;CurrentConditionDisplay currentDisplay;StatisticsDisplay staticDisplay;ForecastDisplay forcastDisplay;HeatIndexDisplay heatDisplay;weatherData.registerObserver(&currentDisplay);weatherData.registerObserver(&staticDisplay);weatherData.registerObserver(&heatDisplay);weatherData.registerObserver(&forcastDisplay);weatherData.setMeasurements(80, 65, 30.4);weatherData.setMeasurements(82, 70, 29.2f);weatherData.setMeasurements(78, 90, 29.2f);
}

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