shared_ptrによるObserverパターンの実装

── ついでにBridgeパターンも

step-3: shared_ptrを舞台裏に隠す

　戦術としてはHandle-Bodyのイディオム（Bridgeパターン）を用います。現ObserverをObserver（Handle）とObserverBody（Body）の2つに分離します。ObserverBodyがハンドラを持った実体であり、Observerはshared_ptr<ObserverBody>を内包します。こうすることで利用者はshared_ptrをコード上に明示せずに済むはずです。

List-3

/* [step-3]
 * std::shared_ptrを隠したObserverパターン実装
 */
#include <vector>
#include <memory>
#include <algorithm>

class ObserverBody {
    friend class Subject;
public:
    virtual ~ObserverBody() {}
protected:
    virtual void update(Subject*) =0; // コレが呼び出されるハンドラ
};

class Observer {
    friend class Subject;
    typedef std::shared_ptr<ObserverBody> body_type;
private:
    body_type body_;
protected:
    void set_body(body_type body) { body_ = body; }
    body_type body() const { return body_; }
public:
    virtual ~Observer() {}
};

class Subject {
private:
    std::vector<std::shared_ptr<ObserverBody>> obs_;
public:
    // Observerを登録
    void add_observer(Observer& o) {
        if ( std::find(obs_.begin(), obs_.end(), o.body()) == obs_.end() ) {
            obs_.push_back(o.body());
        }
    }
    // Observerの登録抹消
    void delete_observer(Observer& o) {
        auto iter = std::find(obs_.begin(), obs_.end(), o.body());
        if ( iter != obs_.end() ) {
            obs_.erase(iter);
        }
    }
protected:
    // 登録されたObserverのハンドラを呼び出す
    void notify() {
        std::for_each(obs_.begin(), obs_.end(),
                      [this](std::shared_ptr<ObserverBody> o) 
                               { o->update(this);}); }
};

/*
 * おためし
 */
#include <iostream>

// 室温
class RoomTemp : public Subject {
private:
    int value_; //
public:
    RoomTemp(int initial) : value_(initial) {}
    void increment() // 室温を1度上げる
        { ++value_; notify(); }
    void decrement() // 室温を1度下げる
        { --value_; notify(); }
    int get_temp() const // 現在の室温
        { return value_; }
};

// 温度表示パネル
class TempDispBody : public ObserverBody {
public:
    ~TempDispBody() { std::cout << "お疲れ様でしたー" << std::endl; }
protected:
    virtual void update(Subject* from) {
        int temp = static_cast<RoomTemp*>(from)->get_temp();
        std::cout << "現在の温度: " << temp << "℃" << std::endl;
    }
};

class TempDisp : public Observer {
public:
    TempDisp() { set_body(std::make_shared<TempDispBody>()); }
};

int main() {
    {
      RoomTemp room(20);
      {
        TempDisp disp;
        room.add_observer(disp);
        room.increment(); room.increment(); room.increment();
//      room.delete_observer(disp);
        std::cout << "TempDisp御役御免" << std::endl;
      }
      room.decrement(); room.decrement(); room.decrement();
    }
    std::cout << "これにて一件落着" << std::endl;
}

　これで利用者はshared_ptrを意識せずに済みますが、温度計の実装者はTempDispが二段構成になるので少しばかり面倒です。この実装では表示パネルの実体であるTempDispBodyが利用者の目に触れません。そのため利用者がTempDispBodyのメンバを呼び出したければTempDispが仲介役を引き受けなければなりません。例えば、輸出仕様である「華氏表示モード」を追加するなら、次のようになります。

List-3'

// 温度表示パネル (華氏表示モードつき)
class TempDispBody : public ObserverBody {
private:
    bool fahrenheit_;
public:
    TempDispBody() : fahrenheit_(false) {}
    ~TempDispBody() { std::cout << "お疲れ様でしたー" << std::endl; }
    // メソッド追加
    void set_fahrenheit(bool f) { fahrenheit_ = f; }
    bool get_fahrenheit() const { return fahrenheit_; }
protected:
    virtual void update(Subject* from) {
        int temp = static_cast<RoomTemp*>(from)->get_temp();
        std::cout << "現在の温度: ";
        if ( fahrenheit_ ) {
            std::cout << (9*temp/5+32) << "(カ氏)" << std::endl;
        } else {
            std::cout << temp << "(セ氏)" << std::endl;
        }
    }
};

class TempDisp : public Observer {
private:
    TempDispBody* dispbody()
      { return static_cast<TempDispBody*>(body().get()); }
    const TempDispBody* dispbody() const
      { return static_cast<const TempDispBody*>(body().get()); }
public:
    TempDisp() { set_body(std::make_shared<TempDispBody>()); }
    // 実体であるTempDispBodyとの仲介を行う
    void set_fahrenheit(bool f) { dispbody()->set_fahrenheit(f); }
    bool get_fahrenheit() const { return dispbody()->get_fahrenheit(); }
};