觀察者模式 C++ 通用實作（一）：基礎架構與 MM 情報範例

觀察者模式定義物件間一對多依賴，主題狀態變更時自動通知所有觀察者。本文從零建構基礎架構：抽象觀察者介面、主題類別管理訂閱清單、通知機制，並以「MM 情報郵件組」為例示範完整流程。

核心類別設計

enum MMStatus { Dining, Sleeping, Working };

struct Subscriber { // 抽象觀察者
    virtual void action(MMStatus status) = 0;
    virtual ~Subscriber() {}
};

class MMIntelligenceAgent { // 主題
public:
    void subscribe(Subscriber& s) { subscribers_.push_back(&s); }
    void desubscribe(Subscriber& s) {
        subscribers_.erase(remove(subscribers_.begin(), subscribers_.end(), &s), subscribers_.end());
    }
private:
    void notifyAll(MMStatus status) {
        for (auto it = subscribers_.begin(); it != subscribers_.end(); ++it)
            (*it)->action(status);
    }
    std::list<Subscriber*> subscribers_;
};

具體觀察者：竊賊

struct Larcener : public Subscriber {
    virtual void action(MMStatus status) {
        if (status == Sleeping) { /* 偷竊行動 */ }
    }
};

主題狀態變更觸發通知

void MMIntelligenceAgent::trace() {
    // 偵測 MM 狀態變更...
    MMStatus status = ...;
    notifyAll(status);
}

使用範例

int main() {
    Larcener l;
    MMIntelligenceAgent mia;
    mia.subscribe(l);
    mia.trace(); // 觸發通知
    mia.desubscribe(l);
}

設計要點

• 觀察者介面以純虛擬函數定義更新協定，虛擬解構子確保正確銷毀。
• 主題持有觀察者指標清單，提供訂閱/退訂/通知三大核心操作。
• 通知時遍歷清單呼叫觀察者方法，實現廣播機制。
• 主題與觀察者僅透過抽象介面耦合，符合依賴倒置原則。