设计模式之－观察者模式

基本简介

观察者模式（Observer）完美的将观察者和被观察的对象分离开。举个例子，用户界面可以作为一个观察者，业务数据是被观察者，用户界面观察业务数据的变化，发现数据变化后，就显示在界面上。面向对象设计的一个原则是：系统中的每个类将重点放在某一个功能上，而不是其他方面。一个对象只做一件事情，并且将他做好。观察者模式在模块之间划定了清晰的界限，提高了应用程序的可维护性和重用性。

实现方式

观察者模式有很多实现方式，从根本上说，该模式必须包含两个角色：观察者和被观察对象。在刚才的例子中，业务数据是被观察对象，用户界面是观察者。观察者和被观察者之间存在“观察”的逻辑关联，当被观察者发生改变的时候，观察者就会观察到这样的变化，并且做出相应的响应。如果在用户界面、业务数据之间使用这样的观察过程，可以确保界面和数据之间划清界限，假定应用程序的需求发生变化，需要修改界面的表现，只需要重新构建一个用户界面，业务数据不需要发生变化。

“观察”

实现观察者模式的时候要注意，观察者和被观察对象之间的互动关系不能体现成类之间的直接调用，否则就将使观察者和被观察对象之间紧密的耦合起来，从根本上违反面向对象的设计的原则。无论是观察者“观察”观察对象，还是被观察者将自己的改变“通知”观察者，都不应该直接调用。

过程

实现观察者模式有很多形式，比较直观的一种是使用一种“注册——通知——撤销注册”的形式。下面的三个图详细的描述了这样一种过程：

观察者

（Observer）将自己注册到被观察对象（Subject）中，被观察对象将观察者存放在一个容器（Container）里。

被观察

被观察对象发生了某种变化（如图中的SomeChange），从容器中得到所有注册过的观察者，将变化通知观察者。

撤销观察

观察者告诉被观察者要撤销观察，被观察者从容器中将观察者去除。

观察者将自己注册到被观察者的容器中时，被观察者不应该过问观察者的具体类型，而是应该使用观察者的接口。这样的优点是：假定程序中还有别的观察者，那么只要这个观察者也是相同的接口实现即可。一个被观察者可以对应多个观察者，当被观察者发生变化的时候，他可以将消息一一通知给所有的观察者。基于接口，而不是具体的实现——这一点为程序提供了更大的灵活性。

经常猫叫了，老鼠跑了，主人醒了

猫大叫一声，所有的老鼠都开始逃跑，主人被惊醒。于是想了想，开启了下面的观察者模式：

一、 “猫叫系统”

银行的防盗系统、高温预警系统、事件处理系统、监控系统，以及这里的“猫叫系统”，其共同特点在于：一个对象的改变会同时影响其他对象做出相应的变化，但是又不知道到底会影响多少个对象。

二、观察者模式

观察者模式定义了对象之间一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生变化时，所有依赖于该对象的其他对象都会被通知，然后自动更新。

观察者模式中，被观察者管理其它的、依赖于它的观察者对象，当被观察者的状态发生变化时，被观察者会主动发出通知，通知依赖于它的观察者，当观察者收到通知时，会做出相应的动作。

三、 “猫叫系统”分析

下面是该例的具体分析过程：

1、系统中共有3个对象：Cat、Mouse、Human

2、首先，明确一下，哪些对象是观察者，也就是哪些对象需要被通知，哪些对象是被观察者。这里，猫是被观察者，正是由于猫的大叫，才引起后面的一系列反应。

3、当猫大叫的时候，就相当于发出了“警告”，此时，老鼠听到了，然后做出了反应，那就是逃跑。同时，睡梦中的Human也被“警告”吓醒了。

四、观察者模型

五、模式实现

View Code

public class People
    {
        string name;
        public People(string name)
        {
            this.name = name;
        }

        public void Getup()
        {
            Console.WriteLine("猫来了,{0}醒了", name);
        }
    }

    class Mouse
    {
        private string name;

        public Mouse(string name)
        {
            this.name = name;
        }

        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("猫来了,{0},跑", name);
        }
    }

    class Cat
    {
        private string name;
        public Cat(string name)
        {
            this.name = name;
        }

        public delegate void CatShoutEventHandler();

        public event CatShoutEventHandler CatShout;

        public void Shout()
        {
            Console.WriteLine("喵，我是:{0}", name);

            if (CatShout != null)
            {
                CatShout();
            }
        }
    }

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Cat cat = new Cat("Tom");
            Mouse mouse1 = new Mouse("Jerrry");
            Mouse mouse2 = new Mouse("Jack");
            People people = new People("Owner");

            cat.CatShout += new Cat.CatShoutEventHandler(mouse1.Run);
            cat.CatShout += new Cat.CatShoutEventHandler(mouse2.Run);
            cat.CatShout += new Cat.CatShoutEventHandler(people.Getup);

            cat.CatShout -= new Cat.CatShoutEventHandler(mouse2.Run);


            cat.Shout();

            Console.Read();
        }
    }

//Subject接口
    public abstract class Subject
    {
        private ArrayList observerList = new ArrayList();

        public void Attach(Observer observer)
        { 
            observerList.Add(observer); 
        }

        public void Detach(Observer observer)
        {
            observerList.Remove(observer); 
        }

        public void Notify()
        {
            foreach (Observer item in observerList)
            {
                item.Update();
            }
        }
    }
    public class Cat : Subject
    {
        private string catstate;
        public string CatState
        {
            get { return catstate; }
            set { catstate = value; }
        }
    }

//Observer接口
    public interface Observer
    {
        void Update();
}

//具体的Observer
    public class Mouse : Observer
    {
        private Cat cat;

        public Mouse(Cat cat)
        {
            this.cat = cat;
        }
        public void Update()
        {
            if (this.cat.CatState == "cry")
            {
                Console.WriteLine("The cat cry, and the Mouse run!" );
            }
        }
    }
    public class Human : Observer
    {
        private Cat cat;

        public Human(Cat cat)
        {
            this.cat = cat;
        }
        public void Update()
        {
            if (this.cat.CatState == "cry")
            {
                Console.WriteLine("The cat cry, and the Human wake!");
            }
        }
}

//系统开始运行
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Cat cat = new Cat();
            cat.Attach(new Mouse(cat));
            cat.Attach(new Human(cat));

            cat.CatState = "cry";
            cat.Notify();
        }
    }

View Code

代码示例---同事打酱油

View Code

View Code 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace 观察者模式
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //老板胡汉三
            Boss huhansan = new Boss();

            //看股票的同事
            StockObserver tongshi1 = new StockObserver("魏关姹", huhansan);
            //看NBA的同事
            NBAObserver tongshi2 = new NBAObserver("易管查", huhansan);

            huhansan.Update += new EventHandler(tongshi1.CloseStockMarket);
            huhansan.Update += new EventHandler(tongshi2.CloseNBADirectSeeding);

            //老板回来
            huhansan.SubjectState = "我胡汉三回来了！";
            //发出通知
            huhansan.Notify();

            Console.Read();


        }
    }

    //通知者接口
    interface Subject
    {
        void Notify();
        string SubjectState
        {
            get;
            set;
        }
    }

    //事件处理程序的委托
    delegate void EventHandler();

    class Secretary : Subject
    {
        //声明一事件Update，类型为委托EventHandler
        public event EventHandler Update;

        private string action;

        public void Notify()
        {
            Update();
        }
        public string SubjectState
        {
            get { return action; }
            set { action = value; }
        }
    }

    class Boss : Subject
    {
        //声明一事件Update，类型为委托EventHandler
        public event EventHandler Update;

        private string action;

        public void Notify()
        {
            Update();
        }
        public string SubjectState
        {
            get { return action; }
            set { action = value; }
        }
    }

    //看股票的同事
    class StockObserver
    {
        private string name;
        private Subject sub;
        public StockObserver(string name, Subject sub)
        {
            this.name = name;
            this.sub = sub;
        }

        //关闭股票行情
        public void CloseStockMarket()
        {
            Console.WriteLine("{0} {1} 关闭股票行情，继续工作！", sub.SubjectState, name);
        }
    }

    //看NBA的同事
    class NBAObserver
    {
        private string name;
        private Subject sub;
        public NBAObserver(string name, Subject sub)
        {
            this.name = name;
            this.sub = sub;
        }

        //关闭NBA直播
        public void CloseNBADirectSeeding()
        {
            Console.WriteLine("{0} {1} 关闭NBA直播，继续工作！", sub.SubjectState, name);
        }
    }
}