观察者模式与依赖反转原则

最近写了一个“休息吧，程序员”的小工具，用到了观察者模式，感觉自己的理解还不够深入，借此机会稍微深入学习一下。

项目介绍：提醒程序员不要过度工作的一个脚本，暖心程序跟你道晚安，使用观察者模式实现，我把它叫做：休息吧，程序员！

po图

项目地址：https://github.com/cooljacket/relax_please
先po一下我实现出来的效果图（注意桌面右上角）：

暖心跟你道晚安～

如老妈一般的监督你不要过劳！

项目设计

首先说下这个项目的组成：
1. 监听器：监听系统的键盘输入、系统时间
2. 发送提醒：一旦监听的事件发生（比如超过11点，该睡觉了），那么监听器就会触发这个“发送提醒器”，提醒器会以某种方式发送通知给使用者

这样看来，这个项目的对象关系是一个很经典的“观察者模式”的模型，下面先看一下我画的UML图：

看不懂UML图的朋友也没关系，稍微解释一下就知道了：
1. 监听器抽象接口Listener，它实现了所有监听器共有的功能，即绑定观察者，解绑观察者，（在所监听的事件发生的时候）通知所有绑定的观察者，以及监听事件。
2. 我需要监听两个事件，一个是使用电脑的情况（通过键盘输入来估计），一个是当前的工作时间（看看是否有熬夜），所以继承实现了两个具体的监听器，KeyBoardListener和SayGoodNightListener，它们都只需要实现listening函数即可，因为其它的都在抽象类Listener中实现好了！
3. 观察者抽象类Observer，这个其实只是个接口而已，不是一个类，因为update()虽然是共有的接口函数，但它的实体是因人而异的，没法在这个类里给出一个default的实现（对比一下Listener的notify方法就知道了）。
4. 目前的发通知给使用者，只实现了一种方式：发送泡泡弹窗到桌面右上角，所以只写了一个NotifySendObserver类。

值得注意的是：一个监听器可以有多个观察者，而一般一个观察者只能有一个监听器。比如监听是否熬夜这个事件，可以有多种通知方式，比如响闹铃，发送泡泡弹窗到桌面的右上角，记录熬夜情况到日志文件以备后续分析，等等。而一般一个观察者都是特化了的，不会用在多个监听器上面，比如你熬夜的时候响一段“睡吧睡吧我亲爱滴宝贝……”的摇篮曲，是针对特定的这个（熬夜）事件的！

什么是观察者模式？

引用一段话1来描述：

建立一种对象与对象之间的依赖关系，一个对象发生改变时将自动通知其他对象，其他对象将相应做出反应。在此，发生改变的对象称为观察目标，而被通知的对象称为观察者，一个观察目标可以对应多个观察者，而且这些观察者之间没有相互联系，可以根据需要增加和删除观察者，使得系统更易于扩展，这就是观察者模式的模式动机。

注意这里，观察者并不是真的去观察，而是被观察目标通知才会得知有事件发生的！

这是一个事件驱动模型，不直接想它的好处，先反过来想，如果不这样做，而是让NotifySendObserver主动去询问/检测事件有无发生，这样的话，得设置好去检测的时间间隔，除非不停去检测，否则肯定是有概率会错过一些事件的。忙死忙活，吃力不讨好^_^（手动微笑）。

而观察者模式正是把检测事件和响应事件这两个职责给分离了，各司其职。我这边自己监视使用者有没有熬夜，有的话，我就通过接口告诉你，你再发通知给使用者，叫ta赶紧睡觉。没有发通知给你，你也不用来问我，就是没事情发生，各自清闲～

再举个简单的例子，就是我们平时按手机app里的按钮，那个应用内部肯定不会时刻去检测这个按钮有没有被按下，而是按钮被按下的时候，系统会发送一个消息给应用去处理。

Why抽象接口?

有人可能会说，哎，你怎么要搞这么麻烦啊，无论是监听器，还是观察者，都要抽象出一个接口出来？

这里安利一个我自己到现在还没懂透的“面向对象五大原则SOLID”：

参考维基百科：https://zh.wikipedia.org/wiki/SOLID_(%E9%9D%A2%E5%90%91%E5%AF%B9%E8%B1%A1%E8%AE%BE%E8%AE%A1)

这里很明显运用的就是D，依赖反转原则。

问题还是回来了，用了有什么好处呢？不用，又有什么坏处呢？

这里推荐一篇关于依赖倒转原则的好文章，里边的“妈妈讲故事”的例子很鲜明地体现了这个原则的好处：高层模块可以自由选择底层模块，耦合性很低。

说人话，就是，在这个例子中，如果我不抽象一个Observer接口的话，那么Listener（高层模块）就直接依赖NotifySendObserver（底层模块）了，那如果我后续不想用这种通知方式，而是想改用音乐作为闹铃，是不是除了写多一个MusicObserver类，还要改动Listener类呢？

有人可能会说，这在python里都一样，因为每次运行都是重新编译，那试问一下，如果你是公开发布的一个东西，还能这么做吗？如果不是用python而是C++、Java之类的静态语言呢？

嗯，抽象接口的好处就是这样了。

而Listener作为一个抽象类，则不是同样的想法了。我想实现多个监听器类，它们有很鲜明的公共逻辑，比如上面的KeyBoardListener和SayGoodNightListener，那这个时候主要是继承重用的想法，而不是为了要依赖反转。

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1. http://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/behavioral_patterns/observer.html ↩