观察者模式与.NET的delegate、event机制

1.引言

最近在写一些程序玩的时候，接触到了delegate（委托）和event（事件），网上查找了很多的资料，有些博文说可以把delegate近似当做C++当中的函数指针来看，由于自己本身对C++的理解并不是很透彻，所以看得仍然朦朦胧胧。今天上课学习了设计模当中的观察者模式。仔细学习之下，又对委托和事件有了新的体悟，特分享给大家。也希望能够与各位大虾多多交流。

2.观察者模式介绍

2.1概述

观察者模式是建立一种对象与对象之间的依赖关系，一种对象发生改变时将自动通知其他对象，其他对象相应的做出反应。在观察者模式中，发生改变的对象称为观察目标，被通知对象称为观察者，一个观察目标可以对应多个观察者，而且这些观察者之间可以没有任何相互联系。就像在大街上，红灯亮起，来往的汽车停止，绿灯亮起，汽车可以继续前进，在这个过程中，交通信号是汽车的观察目标，大街上的汽车是观察者，并且大街上的每个汽车都是单独的个体没有相互之间的联系。

2.2观察者模式的定义

观察者模式：定义对象之间一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，其相关依赖对象都得到通知并被更新。

Observer Pattern: Define a one-to-manydependency between objects so that when one object changes state , all itsdependts are notified and update automatically.

2.3观察者模式结构

观察者模式包含以下四个角色：

（1）Subject（目标）

（2）ConcreteSubject（具体目标）

（3）Observer(观察者)

（4）ConcreteObserve（具体观察者）

2.4代码实例

using System.Collection


//定义一个抽象目标类Subject

abstract class Subject
{
       //定义一个观察者集合用于存储所有观察者对象
      protected ArrayList observers = new ArrayList();

      //声明抽象注册方法，用于向观察者集合中增加一个观察者
      public abstract void Attach（Observer observer）;
    
      //声明抽象的注销方法，用于在观察者集合中删除一个观察者
      public abstract void Detach(Oberver observer)

     //声明抽象通知方法
      public abstract void Notify（）;     
}    

//具体目标类ConcreteSubject 是实现了抽象目标类Subject的一个具体
//子类,它实现了上述的3中方法

class ConcreteSubject : Subject
{
    public override void Attach(Observer observer)
    {
        observers.Add(observer);
    }
    
    public override void Detach(Observer observer)
    {
        observers.Remove(observer);
    }
    
    //实现通知方法
    public override void Notify()
    {
        //遍历观察者几何，调用每一个观察者的相应方法
        foreach (object obs in observers)
        {
            ((Observer)obs).Update();
        }
    }
    
    /*抽象观察者一般定义为一个借口，通常只声明一个Update（）方法
     *为不同观察者的更新（相应）行为定义相同的借口，这个方法在其
     *子类中实现。
     */
     interface Observer
     {
        void Update();
     }
     
     //具体观察者ConcreteObserver中实现Update（）方法
     class ConcreteObserver : Observer
     {
        //实现方法
        public void Update()
        {
        //具体更新代码
        }
     }
     static void Main（string[] args）
     {
        ...
        Subject subject = new ConcreteSubject();
        Observer observer = new ConcreteObserver();
        subject.Attach(observer);
        subject.Notify();
        ...
     }
}

3..NET中的delegate与event

.NET中的委托事件模型是观察者模式在.NET中的经典应用，在WinForm编程中需要编写时间处理程序对所发生的事件（例如鼠标单击、菜单项选取等）做出反应，并执行相应的操作。事件被触发后，并执行响应该事件的一个或多个事件处理程序，可以将一个事件对象（例如按钮、文本框、菜单等）成为事件的发送者（事件源对象），接收并响应事件的对象称为时间的接收者（事件处理对象）。与观察这模式相对应，事件源对象充当观察目标角色，事件处理对象充当具体观察者角色，如果事件源对象的某个事件触发，则调用事件处理对象中的事件处理程序对事件进行处理。

在.NETzhong ,如果需要从WinForm控件获取事件，提供一个委托（Delegate）类型的EventHandler，然后将它注册到事件源。在这里委托对象充当着抽象观察者的角色，所有事件处理方法都必须和委托方法具有相同的函数签名。

eventSource.someEvent += new SomeEventHandler(someMethod);

在该语法中，eventSource表示事件源，someEvent表示定义在事件源中的事件，someEventHandler表示用于处理事件的委托，someMethod表示与委托SomeEventHandler具有相同函数签名的事件处理方法。用户只需要修改someMethod，即可实现相同的时间对应不同的时间处理程序。

在.NET事件中，事件源并不需要知道哪些对象或方会受到将要发生的通知，它只持有与签名相符合的方法的引用，即委托;还可以通过多重传送事件来实现一个事件有过个订阅者，即通过委托将多个方法添加到该事件中，当该事件被触发时，同时执行对应的多个事件处理方法。

代码实例：

using System;

namespace ObserverExtend
{
	class EventTest
	{
		//定义一个委托
		public delegate void UserInput(object sender, EventArgs e);
		
		//定义一个此委托类型的事件
		public event UserInput OnUserInput;
		
		//模拟事件触发，当输入“0”时引发事件
		public void Method()
		{
			bool flag = false;
			Console.WriteLine("请输入数字：");
			while(!flag)
			{
				if(Console.ReadLine() == "0")
				{
					OnUserInput(this ,new EventArgs());
				}
			}
		}
	}
	
	class Program
	{
		public Program(EventTest test)
		{
			//注册或订阅事件
			test.OnUserInput += newEventTest.UserInput(Handler);
			test.OnUserInput += newEventTest.UserInput(HandlerMore);
			
			//注销或取消订阅
			//test.OnUserInput -= newEventTest.UserInput(Handler);
		}
		public void Handler(object sender,EventArgs e)
		{
			Console.WriteLine("数据输入结束！");
		}
		public void HandlerMore(object sender,EventArgs e)
		{
			Console.WriteLine("数据输入真的结束！");
		}
		
		static void Main(string[] args)
		{
			EventTest test = new EventTest();
			Program program = new Program();
			tset.Method();
		}
	}
}

在类EventTest中定义了一个委托UserInput和一个事件 OnUserInput，EventTest充当观察目标类的角色，而委托充当抽象观察者角色，在方法Method（）中引发了事件，即调用与委托具有相同函数签名的方法，方法Method()即为目标类的通知方法。在客户端测试类Program中提供具体的时间处理方法，并将该方法和事件绑定在一起，这个过程称为订阅事件。
在Program的构造函数中订阅事件，在此处，通过委托将两个方法添加到事件中，即该事件有两个订阅者，当事件触发时同时触发这些方法的执行，Program类充当具体观察者角色，可以对目标类的事件作出响应，方法Handler()和HandlerMore() 即为响应方法。

4.感悟

设计模式的学习让我提升了不少对C#的理解，记得有句话，有抱负的开发人员还需大力发扬钻研精神，不拘泥与可视化软件实际带来的便利之处，深入理解相关的技术细节，这是初级开发人员的必由之路。我们要会的不仅仅是拖一个Button。加油，与君共勉~

5.参考资料

http://www.cnblogs.com/wangjq/archive/2012/07/12/2587966.html

《C#设计模式》刘伟胡志刚闫朝坤清华大学出版社