我用C语言玩对象，观察者模式应用2-热水的用途

概述

观察者模式让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态变化时，会通知所有的观察者对象，使他们能够自动更新自己。

之前的文章已经详细阐述了这种设计模式的核心和注意事项，并完成了基类设计，请参见《C语言 - 观察者模式（基类部分）》，本文将结合实际案例论证这种设计模式，加深读者对观察者模式的理解和应用。

示例

★背景说明：水温在50℃～ 70℃时， 会发出警告：可以用来洗澡了！水温在100℃时也会发出警告：可以用来饮用了！在这里洗澡模式和饮用模式扮演了监听的角色， 而热水器则是被监听的对象。一旦热水器中的水温度发生变化， 监听者就能及时知道并做出相应的判断和动作。这就是程序设计中监听模式的生动展现。

★被观察者对象(热水器)：

属性：温度(当前热水器水温)

行为：获取水温、设置水温。

继承：继承被观察者基类

★观察者对象(洗澡模式、喝水模式):

属性：无

行为：对应行为。

★包含头文件water_heater.h和源文件water_heater.c（均已验证通过）。

 water_heater.h

/*** @Filename : water_heater.h* @Revision : $Revision: 1.0 $* @Author : Feng* @Description : 观察者模式应用(C语言模拟C++)* @Explain : 热水器(被观察者)   water_heater洗澡模式(观察者)   washing_mode    50 < 热水器温度 < 70喝水模式(观察者)   drinking_mode   热水器温度 >= 100
**/#ifndef __WATERHEATER_H__
#define __WATERHEATER_H__#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include "observer.h"/* 被观察者（热水器）类定义 */
struct water_heater {struct oble oble;   /* 继承被观察者基类 */int temprature;     /* 温度 */  int (*get)(struct water_heater *p_wheater);               /* 获取温度 */void (*set)(struct water_heater *p_wheater, int temp);    /* 设置温度 */
};/*** @创建热水器对象* @temp:温度 * @成功返回类对象，失败返回NULL 
**/
struct water_heater *new_water_heater(int temp);/* 观察者（洗澡模式）类定义 */
struct washing_mode {struct ober ober;
};/* 观察者（喝水模式）类定义 */
struct drinking_mode {struct ober ober;
};/*** @创建洗澡模式对象* @成功返回类对象，失败返回NULL 
**/
struct washing_mode *new_washing_mode(void);/*** @创建喝水模式对象* @成功返回类对象，失败返回NULL 
**/
struct drinking_mode *new_drinking_mode(void);#endif

 water_heater.c

/*** @Filename : water_heater.c* @Revision : $Revision: 1.0 $* @Author : Feng* @Description : 观察者模式应用(C语言模拟C++)* @Explain : 热水器(被观察者)   water_heater洗澡模式(观察者)   washing_mode    50 < 热水器温度 < 70喝水模式(观察者)   drinking_mode   热水器温度 >= 100
**/
#include "water_heater.h"/*** @获取热水器温度* @p_wheater:热水器类* @返回热水器温度 
**/
static int _get_temp(struct water_heater *p_wheater)
{return (p_wheater->temprature);
}/*** @设置热水器温度,并通知观察者* @p_wheater:热水器类      temp:温度 
**/
static void _set_temp(struct water_heater *p_wheater, int temp)
{p_wheater->temprature = temp;printf("current temprature is %d : ", p_wheater->temprature);p_wheater->oble.notify((struct oble *)p_wheater);printf("\n");
} /*** @创建热水器对象* @temp:温度 * @成功返回类对象，失败返回NULL 
**/
struct water_heater *new_water_heater(int temp)
{struct oble *p_ober;struct water_heater *p_wheater;p_wheater = (struct water_heater *)malloc(sizeof(struct water_heater));if (p_wheater == NULL)return NULL;memset((char *)p_wheater, 0, sizeof(struct water_heater));if ((p_ober = new_oble()) == NULL) {free(p_wheater);return NULL;}memcpy(&(p_wheater->oble), p_ober, sizeof(struct oble));free(p_ober);p_wheater->temprature = temp;p_wheater->get = _get_temp;p_wheater->set = _set_temp;return p_wheater;
}/*** @根据水温提示用户是否洗澡* @p_oble:被观察者类(热水器)
**/
static void _update_washing(struct ober *p_ober, struct oble *p_oble)
{struct water_heater *p_wheater = (struct water_heater *)p_oble;if ((p_wheater->get(p_wheater) > 50) && (p_wheater->get(p_wheater) < 70))printf("please washing...");
}/*** @根据水温提示用户是否喝水* @p_oble:被观察者类(热水器) 
**/
static void _update_drinking(struct ober *p_ober, struct oble *p_oble)
{struct water_heater *p_wheater = (struct water_heater *)p_oble;if (p_wheater->get(p_wheater) >= 100)printf("please drinking...");
}/*** @创建洗澡模式对象* @成功返回类对象，失败返回NULL 
**/
struct washing_mode *new_washing_mode(void)
{struct ober *p_ober;struct washing_mode *p_cwashingMode;p_cwashingMode = (struct washing_mode *)malloc(sizeof(struct washing_mode));if (p_cwashingMode == NULL)return NULL;memset((char *)p_cwashingMode, 0, sizeof(struct washing_mode));if ((p_ober = (struct ober *)malloc(sizeof(struct ober))) == NULL) {free(p_cwashingMode);return NULL;}p_ober->update = _update_washing;memcpy(&(p_cwashingMode->ober), p_ober, sizeof(struct ober));free(p_ober);return p_cwashingMode;
}/*** @创建喝水模式对象* @成功返回类对象，失败返回NULL 
**/
struct drinking_mode *new_drinking_mode(void)
{struct ober *p_ober;struct drinking_mode *p_cdrinkingMode;p_cdrinkingMode = (struct drinking_mode *)malloc(sizeof(struct drinking_mode));if (p_cdrinkingMode == NULL)return NULL;memset((char *)p_cdrinkingMode, 0, sizeof(struct drinking_mode));if ((p_ober = (struct ober *)malloc(sizeof(struct ober))) == NULL) {free(p_cdrinkingMode);return NULL;}p_ober->update = _update_drinking;memcpy(&(p_cdrinkingMode->ober), p_ober, sizeof(struct ober));free(p_ober);return p_cdrinkingMode;
}/*** @主函数，演示代码
**/
int main(void)
{   struct washing_mode *p_wash = new_washing_mode();struct drinking_mode *p_drink = new_drinking_mode();struct water_heater *p_water = new_water_heater(25);if ((p_water == NULL) || (p_wash == NULL) || (p_drink == NULL)) {printf("create observable class failed...\n");return -1;}p_water->oble.add(&(p_water->oble), &(p_wash->ober));p_water->oble.add(&(p_water->oble), &(p_drink->ober));/* 50-70 洗澡， >=100喝水 */p_water->set(p_water, 40);p_water->set(p_water, 60);p_water->set(p_water, 65);p_water->set(p_water, 120);  printf("--------------------------\n");  /* 删除喝水，水温等于120°不响应 */p_water->oble.rm(&(p_water->oble), &(p_drink->ober));p_water->set(p_water, 65);p_water->set(p_water, 120);printf("--------------------------\n"); /* 增加喝水，水温等于120°响应 */ p_water->oble.add(&(p_water->oble), &(p_drink->ober));p_water->set(p_water, 65);p_water->set(p_water, 120);return 0;
}

结论

输入示例代码运行，结果如下：

feng:observer$ gcc -o water water_heater.c observer.c class_dll.c dll.c
feng:observer$ ./water
current temprature is 40 : 
current temprature is 60 : please washing...
current temprature is 65 : please washing...
current temprature is 120 : please drinking...
--------------------------
current temprature is 65 : please washing...
current temprature is 120 : 
--------------------------
current temprature is 65 : please washing...
current temprature is 120 : please drinking...
feng:observer$ 

分析：示例定义了热水器对象作为被观察者，同时定义了饮用模式和洗澡模式对象作为观察者，开始的时候，饮用模式和洗澡模式均监听热水器，所以当水温到达模式设定范围内时，自动触发相应的行为。一段时间后饮用模式不再监听热水器，所以无法触发饮水行为，再后来，饮用模式重新监听热水器，当水温到达设定范围时，又会自动触发饮用模式。

往期 · 推荐

浅谈linux - 字符设备框架

帮你自动化办公的python-自动提取pdf指定页（项目概述）

也没想象中那么神秘的数据结构-一种通用化的双向链表设计（底层源码）

也没想象中那么神秘的数据结构-一环扣一环的“链表”（双向链表）

我用C语言玩对象，偷偷关注着你的观察者模式（基类设计）

关注

更多精彩内容，请关注微信公众号：不只会拍照的程序猿，本人致力分享linux、设计模式、C语言、嵌入式、编程相关知识，也会抽空分享些摄影相关内容，同样也分享大量摄影、编程相关视频和源码，另外你若想要本文章源码请关注公众号：不只会拍照的程序猿，后台回复：设计模式源码，也可点击此处下载。