委托、事件与Observer设计模式

  假设我们有个高档的热水器,我们给它通上电,当水温超过95度的时候:1、扬声器会开始发出语音,告诉你水的温度;2、液晶屏也会改变水温的显示,来提示水已经快烧开了。
  现在我们需要写个程序来模拟这个烧水的过程,我们将定义一个类来代表热水器,我们管它叫:Heater,它有代表水温的字段,叫做temperature;当然,还有必不可少的给水加热方法BoilWater(),一个发出语音警报的方法MakeAlert(),一个显示水温的方法,ShowMsg()。

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

namespace Delegate
{
    class Heater
    {
        private int temperature; // 水温
        // 烧水
        public void BoilWater()
        {
            for (int i = 0; i <= 100; i++)
            {
                temperature = i;
                if (temperature > 95)
                {
                    MakeAlert(temperature);
                    ShowMsg(temperature);
                }
            }
        }
        // 发出语音警报
        private void MakeAlert(int param)
        {
            Console.WriteLine("Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:", param);
        }
        // 显示水温
        private void ShowMsg(int param)
        {
            Console.WriteLine("Display:水快开了,当前温度:{0}度。", param);
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            Heater ht = new Heater();
            ht.BoilWater();

            Console.Read();
        }
    }
}

Alarm:嘀嘀嘀,水已经 96 度了:
Display:水快开了,当前温度:96度。
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 97 度了:
Display:水快开了,当前温度:97度。
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 98 度了:
Display:水快开了,当前温度:98度。
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 99 度了:
Display:水快开了,当前温度:99度。
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 100 度了:
Display:水快开了,当前温度:100度。

Observer设计模式简介

上面的例子显然能完成我们之前描述的工作,但是却并不够好。现在假设热水器由三部分组成:热水器、警报器、显示器,它们来自于不同厂商并进行了组装。那么,应该是热水器仅仅负责烧水,它不能发出警报也不能显示水温;在水烧开时由警报器发出警报、显示器显示提示和水温。   

这时候,上面的例子就应该变成这个样子:

 这时候,上面的例子就应该变成这个样子:
  // 热水器
  public class Heater {
  private int temperature;
  // 烧水
  private void BoilWater() {
  for (int i = 0; i <= 100; i++) {
  temperature = i;
  }
  }
  }
  // 警报器
  public class Alarm{
  private void MakeAlert(int param) {
  Console.WriteLine("Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:" , param);
  }
  }
  // 显示器
  public class Display{
  private void ShowMsg(int param) {
  Console.WriteLine("Display:水已烧开,当前温度:{0}度。" , param);
  }
  }
  这里就出现了一个问题:如何在水烧开的时候通知报警器和显示器?在继续进行之前,我们先了解一下Observer设计模式,Observer设计模式中主要包括如下两类对象:
  Subject:监视对象,它往往包含着其他对象所感兴趣的内容。在本范例中,热水器就是一个监视对象,它包含的其他对象所感兴趣的内容,就是temprature字段,当这个字段的值快到100时,会不断把数据发给监视它的对象。

      Observer:监视者,它监视Subject,当Subject中的某件事发生的时候,会告知Observer,而Observer则会采取相应的行动。在本范例中,Observer有警报器和显示器,它们采取的行动分别是发出警报和显示水温。 在本例中,事情发生的顺序应该是这样的:
  警报器和显示器告诉热水器,它对它的温度比较感兴趣(注册)。 热水器知道后保留对警报器和显示器的引用。 热水器进行烧水这一动作,当水温超过95度时,通过对警报器和显示器的引用,自动调用警报器的MakeAlert()方法、显示器的ShowMsg()方法。类似这样的例子是很多的,GOF对它进行了抽象,称为Observer设计模式:Observer设计模式是为了定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便于当一个对象的状态改变时,其他依赖于它的对象会被自动告知并更新。Observer模式是一种松耦合的设计模式。

 实现范例的Observer设计模式

我们之前已经对委托和事件介绍很多了,现在写代码应该很容易了,现在在这里直接给出代码,并在注释中加以说明。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace Delegate
{
    // 热水器
    public class Heater
    {
        private int temperature;
        public delegate void BoilHandler(int param); //声明委托
        public event BoilHandler BoilEvent; //声明事件
        // 烧水
        public void BoilWater()
        {
            for (int i = 0; i <= 100; i++)
            {
                temperature = i;
                if (temperature > 95)
                {
                    if (BoilEvent != null)
                    { //如果有对象注册
                        BoilEvent(temperature); //调用所有注册对象的方法
                    }
                }
            }
        }
    }
    // 警报器
    public class Alarm
    {
        public void MakeAlert(int param)
        {
            Console.WriteLine("Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:", param);
        }
    }
    // 显示器
    public class Display
    {
        public static void ShowMsg(int param)
        { //静态方法
            Console.WriteLine("Display:水快烧开了,当前温度:{0}度。", param);
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            Heater heater = new Heater();
            Alarm alarm = new Alarm();
            heater.BoilEvent += alarm.MakeAlert; //注册方法
            heater.BoilEvent += (new Alarm()).MakeAlert; //给匿名对象注册方法
            heater.BoilEvent += Display.ShowMsg; //注册静态方法
            heater.BoilWater(); //烧水,会自动调用注册过对象的方法
        }
    }
}

 在“监视对象”上 声明 委托与事件实例化“监视对象”和“监视者”,再在“监视对象”的事件上  注册上“监视者”的方法.

结果:

Alarm:嘀嘀嘀,水已经 96 度了:
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 96 度了:
Display:水已烧开,当前温度:96度。
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 97 度了:
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 97 度了:
Display:水已烧开,当前温度:97度。
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 98 度了:
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 98 度了:
Display:水已烧开,当前温度:98度。
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 99 度了:
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 99 度了:
Display:水已烧开,当前温度:99度。
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 100 度了:
Alarm:嘀嘀嘀,水已经 100 度了:
Display:水已烧开,当前温度:100度。

.Net Framework中的委托与事件

尽管上面的范例很好地完成了我们想要完成的工作,但是我们不仅疑惑:为什么.Net Framework中的事件模型和上面的不同?为什么有很多的EventArgs参数?  在回答上面的问题之前,我们先搞懂 .Net Framework的编码规范
  委托类型的名称都应该以EventHandler结束

      委托的原型定义有一个void返回值并接受两个输入参数一个Object 类型一个 EventArgs类型(或继承自EventArgs)

      事件的命名:为委托去掉 EventHandler之后剩余的部分继承自EventArgs的类型应该以EventArgs结尾

再做一下说明:
  委托声明原型中的两个参数:

    1.Object类型的参数  代表了Subject,也就是被监视对象,比如Heater(热水器)。回调函数(比如Alarm的MakeAlert)可以通过它访问触发事件的对象(Heater)。

    2.EventArgs 对象包含了Observer所感兴趣的数据,在本例中是temperature。

上面这些其实不仅仅是为了编码规范而已,这样也使得程序有更大的灵活性。比如说,如果我们不光想获得热水器的温度,还想在Observer端(警报器或者显示器)方法中获得它的生产日期、型号、价格,那么委托和方法的声明都会变得很麻烦,而如果我们将热水器的引用传给警报器的方法,就可以在方法中直接访问热水器了。

现在我们改写之前的范例,让它符合 .Net Framework 的规范:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace Delegate
{
    // 热水器
    public class Heater
    {
        private int temperature;
        public string type = "RealFire 001"; // 添加型号作为演示
        public string area = "China Xi'an"; // 添加产地作为演示
        //声明委托
        public delegate void BoiledEventHandler(Object sender, BoiledEventArgs e);
        public event BoiledEventHandler Boiled; //声明事件
        // 定义BoiledEventArgs类,传递给Observer所感兴趣的信息
        //继承EventArgs
        public class BoiledEventArgs : EventArgs
        {
            public readonly int temperature;//
            public BoiledEventArgs(int temperature)
            {
                this.temperature = temperature;
            }
        }
        // 可以供继承自 Heater 的类重写,以便继承类拒绝其他对象对它的监视
        protected virtual void OnBoiled(BoiledEventArgs e)
        {
            if (Boiled != null)
            { // 如果有对象注册
                Boiled(this, e); // 调用所有注册对象的方法
            }
        }
        // 烧水。
        public void BoilWater()
        {
            for (int i = 0; i <= 100; i++)
            {
                temperature = i;
                if (temperature > 95)
                {
                    //建立BoiledEventArgs 对象。
                    BoiledEventArgs e = new BoiledEventArgs(temperature);
                    OnBoiled(e); // 调用 OnBoiled方法
                }
            }
        }
    }
    // 警报器
    public class Alarm
    {
        public void MakeAlert(Object sender, Heater.BoiledEventArgs e)
        {
            Heater heater = (Heater)sender; //这里是不是很熟悉呢?
            //访问 sender 中的公共字段
            Console.WriteLine("Alarm:{0} - {1}: ", heater.area, heater.type);
            Console.WriteLine("Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:", e.temperature);
            Console.WriteLine();
        }
    }
    // 显示器
    public class Display
    {
        public static void ShowMsg(Object sender, Heater.BoiledEventArgs e)
        { //静态方法
            Heater heater = (Heater)sender;
            Console.WriteLine("Display:{0} - {1}: ", heater.area, heater.type);
            Console.WriteLine("Display:水快烧开了,当前温度:{0}度。", e.temperature);
            Console.WriteLine();
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            Heater heater = new Heater();
            Alarm alarm = new Alarm();
            heater.Boiled += alarm.MakeAlert; //注册方法
            heater.Boiled += (new Alarm()).MakeAlert; //给匿名对象注册方法
            heater.Boiled += new Heater.BoiledEventHandler(alarm.MakeAlert); //也可以这么注册
            heater.Boiled += Display.ShowMsg; //注册静态方法
            heater.BoilWater(); //烧水,会自动调用注册过对象的方法
            Console.Read();
        }
    }
}

 结果:

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 96 度了:

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 96 度了:

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 96 度了:

Display:China Xi'an - RealFire 001:
Display:水快烧开了,当前温度:96度。

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 97 度了:

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 97 度了:

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 97 度了:

Display:China Xi'an - RealFire 001:
Display:水快烧开了,当前温度:97度。

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 98 度了:

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 98 度了:

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 98 度了:

Display:China Xi'an - RealFire 001:
Display:水快烧开了,当前温度:98度。

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 99 度了:

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 99 度了:

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 99 度了:

Display:China Xi'an - RealFire 001:
Display:水快烧开了,当前温度:99度。

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 100 度了:

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 100 度了:

Alarm:China Xi'an - RealFire 001:
Alarm: 嘀嘀嘀,水已经 100 度了:

Display:China Xi'an - RealFire 001:
Display:水快烧开了,当前温度:100度。

原文地址:https://www.cnblogs.com/streetpasser/p/2805456.html