观察者模式(Observer Pattern)

时间:2021-10-07 02:19:37

一、概述
在软件设计工作中会存在对象之间的依赖关系,当某一对象发生变化时,,所有依赖它的对象都需要得到通知。如果设计的不好,很容易造成对象之间的耦合度太高,难以应对变化。使用观察者模式可以降低对象之间的依赖,以松耦合的方式实现这一目标。
二、观察者模式
观察者模式定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。其结构图如下:

Subject知道它的所有观察者并提供了观察者注册和删除订阅的接口。
Observer为那些在目标发生改变时需获得通知的对象定义一个更新接口。
ConcreteSubject实现Subject接口,当改变状态时向依赖于它的ConcreteObserver发送通知。
ConcreteObserver实现Observer的更新接口,使得自身能根据ConcreteSubject状态的不同而做出相应的改变。
观察者模式分为推模式和拉模式两种。推模式是当有通知时,把依赖对象的信息以参数的形式传递给所有观察者,而拉模式通知方法本身并不带任何的参数,是由观察者自己到依赖对象那里取回相关信息。在推模式下,所有观察者都通过参数传递的方式得到依赖对象的全部信息,与依赖对象之间的耦合较低,但不能实现“按需所取”所需要信息的。而拉模式仅仅是通知观察者,至于要不要提取依赖对象的信息则是观察者自己的事情,这么一来就实现“按需所取”,但往往要在ConcreteObserver里保存一个ConcreteSubject的引用,与ConcreteSubject的耦合也加强了。
观察者模式的Subject一般需要提供观察者注册和删除订阅的接口,但在.NET中,往往可以利用事件和委托的特性来实现观察者模式,这是一种更为优雅的方案。
三、示例
我们现在利用事件实现观察者模式。我们设计一个信用卡消费的简单例子,在消费的同时需要对用户账户进行扣款,同时对用户进行短信提醒。
首先定义信用卡类,当消费金额变动时会触发Notify方法通知该对象的所有观察者。

1 public class CreditCard : EventArgs 2 { 3 private float _spendAmount; 4 public event EventHandler<CreditCard> SpendMoney; 5 6 public float SpendAmount 7 { 8 get 9 { 10 return _spendAmount; 11 } 12 set 13 { 14 _spendAmount = value; 15 Notify(); 16 } 17 } 18 19 private void Notify() 20 { 21 if (SpendMoney != null) 22 { 23 SpendMoney(this, this); 24 } 25 } 26 }

接着定义Observer接口,并使用户帐户类和短信提醒类实现这个接口,其中这两个ConcreteObserver类的Update方法签名必须与CreditCard中的事件SendMoney一致,否则就无法注册到CreditCard。

1 public interface IObserver<T> 2 { 3 void Update(Object sender, T e); 4 } 5 6 public class SMSNotify : IObserver<CreditCard> 7 { 8 public void Update(Object sender, CreditCard e) 9 { 10 Console.WriteLine("Sms notify.Spend {0}", e.SpendAmount); 11 } 12 } 13 14 public class Account : IObserver<CreditCard> 15 { 16 private float _accountAmount; 17 18 public Account(float accountAmount) 19 { 20 _accountAmount = accountAmount; 21 } 22 23 public void Update(Object sender, CreditCard e) 24 { 25 _accountAmount += e.SpendAmount; 26 Console.WriteLine("Account amount is {0}", _accountAmount); 27 } 28 }

最后看一下客户端调用。

1 static void Main(string[] args) 2 { 3 CreditCard creditCard = new CreditCard(); 4 SMSNotify sms = new SMSNotify(); 5 Account account = new Account(1000); 6 creditCard.SpendMoney += account.Update; 7 creditCard.SpendMoney += sms.Update; 8 creditCard.SpendAmount = 200; 9 }