定義

為什麼使用觀察者模式？

1. 解耦

• 觀察者模式將觀察者（Observer）和被觀察者（Subject）解耦，兩個對象之間的依賴關係被轉化為依賴介面。

2. 動態增加觀察者

• 觀察者模式允許在運行時動態增加或刪除觀察者，靈活性更高。

3. 維護簡便

• 當被觀察者的狀態發生變化時，所有依賴對象自動更新，無需手動管理這些依賴關係，簡化了維護。

實現步驟

1. 定義抽象主題類

• 定義一個抽象主題類，聲明添加、刪除觀察者的方法，以及通知所有觀察者的方法。

2. 實現具體主題類

• 實現具體主題類，包含狀態變化時的通知邏輯。

3. 定義抽象觀察者類

• 定義一個抽象觀察者類，聲明更新方法，具體觀察者實現這個方法來更新自身狀態。

4. 實現具體觀察者類

• 實現具體觀察者類，實現更新方法，根據被觀察者的變化更新自身狀態。

優缺點和適用場景

優點

1. 解耦

• 觀察者與被觀察者之間的耦合度降低，代碼更加模塊化和易於維護。

2. 靈活性

• 可以動態地增加或刪除觀察者，靈活地響應需求變化。

3. 自動更新

• 被觀察者狀態變化時，所有觀察者都會自動收到通知並更新狀態，無需手動調用。

缺點

1. 可能導致性能問題

• 如果有大量觀察者，通知所有觀察者可能會導致性能開銷。

2. 調試困難

• 觀察者模式涉及多個對象之間的通知和更新，可能會導致調試變得複雜。

適用場景

1. 事件處理系統

• 例如 GUI 事件處理系統，當用戶觸發某個事件時，所有相關的處理函數都需要被通知。

2. 模型-視圖-控制器（MVC）架構

• 模型（Model）作為被觀察者，視圖（View）作為觀察者，當模型的數據發生變化時，視圖會自動更新顯示。

3. 訂閱-發佈系統

• 允許對象訂閱事件併在事件發生時接收通知，實現松耦合的事件處理機制。

例子：股票市場

#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>

/*
在這個例子中，當股票價格發生變化時，所有的投資者都會收到通知並更新他們的狀態。觀察者模式使得我們可以輕鬆地添加或刪除投資者，而不需要修改股票類的代碼，從而實現瞭解耦和靈活性。
*/

// 抽象觀察者類：投資者
class Investor {
public:
    virtual ~Investor() {}
    virtual void update(double price) = 0;
};


// 具體觀察者類：具體投資者
class ConcreteInvestor : public Investor {
private:
    std::string name;
public:
    ConcreteInvestor(const std::string& name) : name(name) {}
    void update(double price) override {
        std::cout << "Investor " << name << " is notified. New stock price: " << price << std::endl;
    }
};


// 抽象主題類：股票
class Stock {
public:
    virtual ~Stock() {}
    virtual void addObserver(std::shared_ptr<Investor> investor) = 0;
    virtual void removeObserver(std::shared_ptr<Investor> investor) = 0;
    virtual void notifyObservers() = 0;
};


// 具體主題類：具體股票
class ConcreteStock : public Stock {
private:
    std::vector<std::shared_ptr<Investor>> investors;
    double price;
public:
    void addObserver(std::shared_ptr<Investor> investor) override {
        investors.push_back(investor);
    }
    void removeObserver(std::shared_ptr<Investor> investor) override {
        investors.erase(std::remove(investors.begin(), investors.end(), investor), investors.end());
    }
    void notifyObservers() override {
        for (const auto& investor : investors) {
            investor->update(price);
        }
    }
    void setPrice(double newPrice) {
        price = newPrice;
        notifyObservers();
    }
};


int main() {
    // 創建具體股票
    std::shared_ptr<ConcreteStock> stock = std::make_shared<ConcreteStock>();


    // 創建具體投資者
    std::shared_ptr<Investor> investor1 = std::make_shared<ConcreteInvestor>("Alice");
    std::shared_ptr<Investor> investor2 = std::make_shared<ConcreteInvestor>("Bob");


    // 添加投資者到股票的觀察者列表中
    stock->addObserver(investor1);
    stock->addObserver(investor2);


    // 修改股票價格
    stock->setPrice(100.0);
    stock->setPrice(105.0);


    return 0;
}