| 名稱 |
Observer
|
| 結(jié)構(gòu) |
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| 意圖 |
定義對象間的一種一對多的依賴關(guān)系,當(dāng)一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時, 所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。 |
| 適用性 |
- 當(dāng)一個抽象模型有兩個方面, 其中一個方面依賴于另一方面。將這二者封裝在獨(dú)立的對象中以使它們可以各自獨(dú)立地改變和復(fù)用。
- 當(dāng)對一個對象的改變需要同時改變其它對象, 而不知道具體有多少對象有待改變。
- 當(dāng)一個對象必須通知其它對象，而它又不能假定其它對象是誰。換言之, 你不希望這些對象是緊密耦合的。
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|
namespace
?Observer_DesignPattern
{
????
using
?System;
????
using
?System.Collections;
????
class
?Subject
????
{
????????
private
?ArrayList?list?
=
?
new
?ArrayList();
????????
private
?
string
?strImportantSubjectData?
=
?
"
Initial
"
;
????????
????????
public
?
string
?ImportantSubjectData?
????????
{
????????????
get
?
????????????
{
????????????????
return
?strImportantSubjectData;
????????????}
????????????
set
?
????????????
{
????????????????strImportantSubjectData?
=
?value;
????????????}
????????}
????????
public
?
void
?Attach(Observer?o)
????????
{
????????????list.Add(o);
????????????o.ObservedSubject?
=
?
this
;
????????}
????????
public
?
void
?Detach(Observer?o)
????????
{
????????????
????????}
????????
public
?
void
?Notify()
????????
{
????????????
foreach
?(Observer?o?
in
?list)????????
????????????
{
????????????????o.Update();
????????????}
????????????
????????}
????}
????
class
?ConcreteSubject?:?Subject
????
{
????????
public
?
void
?GetState()
????????
{
????????????
????????}
????????
public
?
void
?SetState()
????????
{
????????????
????????}
????
????}
????
abstract
?
class
?Observer?
????
{
????????
protected
?Subject?s;
????????
public
?Subject?ObservedSubject?
????????
{
????????????
get
?
????????????
{
????????????????
return
?s;????????
????????????}
????????????
set
?
????????????
{
????????????????s?
=
?value;
????????????}
????????}
????
????????
abstract
?
public
?
void
?Update();
????}
????
class
?ConcreteObserver?:?Observer?
????
{
????????
private
?
string
?observerName;
????????
????????
public
?ConcreteObserver(
string
?name)
????????
{
????????????observerName?
=
?name;
????????}
????????
override
?
public
?
void
?Update()
????????
{
????????????Console.WriteLine(
"
In?Observer?{0}:?data?from?subject?=?{1}
"
,?
????????????????observerName,?s.ImportantSubjectData);
????????}
????
????}
????
/**/
///
?
<summary>
????
///
????Summary?description?for?Client.
????
///
?
</summary>
????
public
?
class
?Client
????
{?????
????????
public
?
static
?
int
?Main(
string
[]?args)
????????
{??????????
????????????
//
?Set?up?everything
????????????ConcreteSubject?s?
=
?
new
?ConcreteSubject();
????????????ConcreteObserver?o1?
=
?
new
?ConcreteObserver(
"
first?observer
"
);
????????????ConcreteObserver?o2?
=
?
new
?ConcreteObserver(
"
second?observer
"
);
????????????s.Attach(o1);
????????????s.Attach(o2);
????????????
//
?make?changes?to?subject
????????????s.?ImportantSubjectData?
=
?
"
This?is?important?subject?data
"
;
????????????
//
?Notify?all?observers
????????????s.Notify();????????????
????????????
return
?
0
;
????????}
????}
}
比較好理解的一個例子:
//?Observer?pattern?--?Real?World?example??
using?System;
using?System.Collections;
namespace?DoFactory.GangOfFour.Observer.RealWorld
{
??
??//?MainApp?test?application?
??class?MainApp
??{
????static?void?Main()
????{
??????//?Create?investors?
??????Investor?s?=?new?Investor("Sorros");
??????Investor?b?=?new?Investor("Berkshire");
??????//?Create?IBM?stock?and?attach?investors?
??????IBM?ibm?=?new?IBM("IBM",?120.00);
??????ibm.Attach(s);
??????ibm.Attach(b);
??????//?Change?price,?which?notifies?investors?
??????ibm.Price?=?120.10;
??????ibm.Price?=?121.00;
??????ibm.Price?=?120.50;
??????ibm.Price?=?120.75;
??????//?Wait?for?user?
??????Console.Read();
????}
??}
??//?"Subject"?
??abstract?class?Stock
??{
????protected?string?symbol;
????protected?double?price;
????private?ArrayList?investors?=?new?ArrayList();
????//?Constructor?
????public?Stock(string?symbol,?double?price)
????{
??????this.symbol?=?symbol;
??????this.price?=?price;
????}
????public?void?Attach(Investor?investor)
????{
??????investors.Add(investor);
????}
????public?void?Detach(Investor?investor)
????{
??????investors.Remove(investor);
????}
????public?void?Notify()
????{
??????foreach?(Investor?investor?in?investors)
??????{
????????investor.Update(this);
??????}
??????Console.WriteLine("");
????}
????//?Properties?
????public?double?Price
????{
??????get{?return?price;?}
??????set
??????{
????????price?=?value;
????????Notify();?
??????}
????}
????public?string?Symbol
????{
??????get{?return?symbol;?}
??????set{?symbol?=?value;?}
????}
??}
??//?"ConcreteSubject"?
??class?IBM?:?Stock
??{
????//?Constructor?
????public?IBM(string?symbol,?double?price)
??????:?base(symbol,?price)
????{
????}
??}
??//?"Observer"?
??interface?IInvestor
??{
????void?Update(Stock?stock);
??}
??//?"ConcreteObserver"?
??class?Investor?:?IInvestor
??{
????private?string?name;
????private?Stock?stock;
????//?Constructor?
????public?Investor(string?name)
????{
??????this.name?=?name;
????}
????public?void?Update(Stock?stock)
????{
??????Console.WriteLine("Notified?{0}?of?{1}'s?"?+
????????"change?to?{2:C}",?name,?stock.Symbol,?stock.Price);
????}
????//?Property?
????public?Stock?Stock
????{
??????get{?return?stock;?}
??????set{?stock?=?value;?}
????}
??}
}?
一、?觀察者（Observer）模式
觀察者模式又叫做發(fā)布-訂閱（Publish/Subscribe）模式、模型-視圖（Model/View）模式、源-監(jiān)聽器（Source/Listener）模式或從屬者（Dependents）模式。
觀察者模式定義了一種一對多的依賴關(guān)系，讓多個觀察者對象同時監(jiān)聽某一個主題對象。這個主題對象在狀態(tài)上發(fā)生變化時，會通知所有觀察者對象，使它們能夠自動更新自己。
一個軟件系統(tǒng)常常要求在某一個對象的狀態(tài)發(fā)生變化的時候，某些其它的對象做出相應(yīng)的改變。做到這一點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案有很多，但是為了使系統(tǒng)能夠易于復(fù)用，應(yīng)該選擇低耦合度的設(shè)計(jì)方案。減少對象之間的耦合有利于系統(tǒng)的復(fù)用，但是同時設(shè)計(jì)師需要使這些低耦合度的對象之間能夠維持行動的協(xié)調(diào)一致，保證高度的協(xié)作（Collaboration）。觀察者模式是滿足這一要求的各種設(shè)計(jì)方案中最重要的一種。
四、?C#中的Delegate與Event
實(shí)際上在C#中實(shí)現(xiàn)Observer模式?jīng)]有這么辛苦，.NET中提供了Delegate與Event機(jī)制，我們可以利用這種機(jī)制簡化Observer模式。關(guān)于Delegate與Event的使用方法請參考相關(guān)文檔。改進(jìn)后的Observer模式實(shí)現(xiàn)如下：
//
?Observer?pattern?--?Structural?example??
using
?System;
//
Delegate
delegate
?
void
?UpdateDelegate();?
//
Subject
class
?Subject
{
??
public
?
event
?UpdateDelegate?UpdateHandler;
??
??
//
?Methods
??
public
?
void
?Attach(?UpdateDelegate?ud?)
??
{
????UpdateHandler?
+=
?ud;
??}
??
public
?
void
?Detach(?UpdateDelegate?ud?)
??
{
????UpdateHandler?
-=
?ud;
??}
??
??
public
?
void
?Notify()
??
{
????
if
(UpdateHandler?
!=
?
null
)?UpdateHandler();
??}
}
//
ConcreteSubject
class
?ConcreteSubject?:?Subject
{
??
//
?Fields
??
private
?
string
?subjectState;
??
//
?Properties
??
public
?
string
?SubjectState
??
{
????
get
{?
return
?subjectState;?}
????
set
{?subjectState?
=
?value;?}
??}
}
//
?"ConcreteObserver"
class
?ConcreteObserver
{
??
//
?Fields
??
private
?
string
?name;
??
private
?
string
?observerState;
??
private
?ConcreteSubject?subject;
??
//
?Constructors
??
public
?ConcreteObserver(?ConcreteSubject?subject,??
????
string
?name?)
??
{
????
this
.subject?
=
?subject;
????
this
.name?
=
?name;
??}
??
//
?Methods
??
public
?
void
?Update()
??
{
????observerState?
=
?subject.SubjectState;
????Console.WriteLine(?
"
Observer?{0}'s?new?state?is?{1}
"
,
??????name,?observerState?);
??}
??
//
?Properties
??
public
?ConcreteSubject?Subject
??
{
????
get
?
{?
return
?subject;?}
????
set
?
{?subject?
=
?value;?}
??}
}
//
?"ConcreteObserver"
class
?AnotherObserver
{
??
//
?Methods
??
public
?
void
?Show()
??
{
????Console.WriteLine(
"
AnotherObserver?got?an?Notification!
"
);
??}
}
public
?
class
?Client
{?
??
public
?
static
?
void
?Main(
string
[]?args)
??
{?
????ConcreteSubject?s?
=
?
new
?ConcreteSubject();
????ConcreteObserver?o1?
=
?
new
?ConcreteObserver(s,?
"
1
"
);
????ConcreteObserver?o2?
=
?
new
?ConcreteObserver(s,?
"
2
"
);
????AnotherObserver?o3?
=
?
new
?AnotherObserver();
????
????s.Attach(
new
?UpdateDelegate(o1.Update));
????s.Attach(
new
?UpdateDelegate(o2.Update));
????s.Attach(
new
?UpdateDelegate(o3.Show));
????s.SubjectState?
=
?
"
ABC
"
;
????s.Notify();
????Console.WriteLine(
"
--------------------------
"
);
????s.Detach(
new
?UpdateDelegate(o1.Update));
????s.SubjectState?
=
?
"
DEF
"
;
????s.Notify();
??}
}
其中，關(guān)鍵的代碼如下：
delegate
?
void
?UpdateDelegate();?
定義一個Delegate，用來規(guī)范函數(shù)結(jié)構(gòu)。不管是ConcreteObserver類的Update方法還是AnotherObserver類的Show方法都符合該Delegate。這不象用Observer接口來規(guī)范必須使用Update方法那么嚴(yán)格。只要符合Delegate所指定的方法結(jié)構(gòu)的方法都可以在后面被事件所處理。
public
?
event
?UpdateDelegate?UpdateHandler;
定義一個事件，一旦觸發(fā)，可以調(diào)用一組符合UpdateDelegate規(guī)范的方法。
??
public
?
void
?Attach(?UpdateDelegate?ud?)
??
{
????UpdateHandler?
+=
?ud;
??}
訂閱事件。只要是一個滿足UpdateDelegate的方法，就可以進(jìn)行訂閱操作（如下所示）。
????s.Attach(
new
?UpdateDelegate(o1.Update));
????s.Attach(
new
?UpdateDelegate(o2.Update));
????s.Attach(
new
?UpdateDelegate(o3.Show));
在Notify方法中：
??
public
?
void
?Notify()
??
{
????
if
(UpdateHandler?
!=
?
null
)?UpdateHandler();
??}
只要UpdateHandler != null（表示有訂閱者），就可以觸發(fā)事件（UpdateHandler()），所有的訂閱者便會接到通知。
六、?觀察者模式的優(yōu)缺點(diǎn)
Observer模式的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了表示層和數(shù)據(jù)邏輯層的分離，并定義了穩(wěn)定的更新消息傳遞機(jī)制，類別清晰，并抽象了更新接口，使得可以有各種各樣不同的表示層（觀察者）。
但是其缺點(diǎn)是每個外觀對象必須繼承這個抽像出來的接口類，這樣就造成了一些不方便，比如有一個別人寫的外觀對象，并沒有繼承該抽象類，或者接口不對，我們又希望不修改該類直接使用它。雖然可以再應(yīng)用Adapter模式來一定程度上解決這個問題，但是會造成更加復(fù)雜煩瑣的設(shè)計(jì)，增加出錯幾率。
觀察者模式的效果有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：
（1）觀察者模式在被觀察者和觀察者之間建立一個抽象的耦合。被觀察者角色所知道的只是一個具體現(xiàn)察者聚集，每一個具體現(xiàn)察者都符合一個抽象觀察者的接口。被觀察者并不認(rèn)識任何一個具體觀察者，它只知道它們都有一個共同的接口。由于被觀察者和觀察者沒有緊密地耦合在一起，因此它們可以屬于不同的抽象化層次。
（2）觀察者模式支持廣播通信。被觀察者會向所有的登記過的觀察者發(fā)出通知。
觀察者模式有下面的一些缺點(diǎn)：
（1）如果一個被觀察者對象有很多直接和間接的觀察者的話，將所有的觀察者都通知到會花費(fèi)很多時間。
（2）如果在被觀察者之間有循環(huán)依賴的話，被觀察者會觸發(fā)它們之間進(jìn)行循環(huán)調(diào)用，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。在使用觀察考模式時要特別注意這一點(diǎn)。
（3）如果對觀察者的通知是通過另外的線程進(jìn)行異步投遞的話，系統(tǒng)必須保證投遞是以自恰的方式進(jìn)行的。
（4）雖然觀察者模式可以隨時使觀察者知道所觀察的對象發(fā)生了變化，但是觀察者模式?jīng)]有相應(yīng)的機(jī)制使觀察者知道所觀察的對象是怎么發(fā)生變化的。