設計模式之美：Observer（觀察者） - gaochundong－IT工程師數位筆記本

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意圖
結構
參與者
適用性
效果
相關模式
實現
- 實現方式（一）：Observer 模式結構樣式代碼。

別名

Dependency
Publish-Subscribe

意圖

定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態發生改變時，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。

Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state, all its dependents are notified and updated automatically.

結構

參與者

Subject

Subject 知道它的 Observer。可以有任意多個 Observer 觀察同一個 Subject。
提供注冊和刪除 Observer 的接口。

Observer

為那些在 Subject 發生改變時需要獲得通知的對象定義一個 Update 接口。

ConcreteSubject

將有關狀態存儲各個 ConcreteObserver 對象。
當它的狀態發生改變時，想它的各個 Observer 發出通知。

ConcreteObserver

維護一個指向 ConcreteSubject 對象的引用。
存儲有關狀態，這些狀態應該與 ConcreteSubject 的狀態保持一致。
實現 Observer 的更新接口以使自身狀態與 ConcreteSubject 狀態保持一致。

適用性

在以下情況下可以使用 Observer 模式：

當一個抽象模型有兩個方面，其中一個方面依賴于另一個方面。將這二者封裝在獨立的對象中以使它們可以各自獨立地改變和復用。
當對一個對象的改變需要同時改變其他對象，而不知道具體有多少對象有待改變。
當一個對象必須通知其他對象，而它又不能假定其他對象時誰。

效果

目標與觀察者間的抽象耦合。
支持廣播通信。
意外的更新。因為 Observer 并不知道其他 Observer 的存在，所以對改變 Subject 的最終代價一無所知。

相關模式

可以使用 Mediator 模式封裝復雜的更新語義，充當 Subject 與 Observer 之間的中介者。

實現

下面的交互圖描述 Subject 與 Observer 之間的協作:

實現方式（一）：Observer 模式結構樣式代碼。

推模式（Push Model）：Subject 向 Observer 發送關于改變的詳細信息，而不管它們是否需要。

拉模式（Pull Model）：Subject 除最小通知外什么也不推送，由 Observer 顯式地向 Subject 詢問細節。

 1 namespace ObserverPattern.Implementation1
 2 {
 3   public abstract class Observer
 4   {
 5     public abstract void Update();
 6   }
 7 
 8   public abstract class Subject
 9   {
10     private List<Observer> _observers = new List<Observer>();
11 
12     public void Attach(Observer observer)
13     {
14       _observers.Add(observer);
15     }
16 
17     public void Detach(Observer observer)
18     {
19       _observers.Remove(observer);
20     }
21 
22     public void Notify()
23     {
24       foreach (var observer in _observers)
25       {
26         observer.Update();
27       }
28     }
29   }
30 
31   public class ConcreteSubject : Subject
32   {
33     private string _state;
34 
35     public string State
36     {
37       get
38       {
39         return _state;
40       }
41       set
42       {
43         _state = value;
44         Notify();
45       }
46     }
47   }
48 
49   public class ConcreteObserver : Observer
50   {
51     private ConcreteSubject _subject;
52 
53     public ConcreteObserver(string name, ConcreteSubject subject)
54     {
55       Name = name;
56       _subject = subject;
57     }
58 
59     public string Name { get; private set; }
60 
61     public override void Update()
62     {
63       string subjectState = _subject.State;
64       Console.WriteLine(Name + ": " + subjectState);
65     }
66   }
67 
68   public class Client
69   {
70     public void TestCase1()
71     {
72       var subject = new ConcreteSubject();
73       subject.Attach(new ConcreteObserver("Observer 1", subject));
74       subject.Attach(new ConcreteObserver("Observer 2", subject));
75       subject.Attach(new ConcreteObserver("Observer 3", subject));
76 
77       subject.State = "Hello World";
78     }
79   }
80 }