浅谈Python设计模式 -- 观察者模式

观察者模式：

也叫发布-订阅模式，其定义如下：定义对象间一种一对多的依赖关系，使得当该对象状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知，并被自动更新。观察者模式中，被观察的对象称为主题（Subject），观察者称为观察者（Observer）。

在观察者模式中，主题维护一个观察者列表，当主题的状态发生改变时，它会遍历观察者列表，依次通知每个观察者更新自己的状态。
 

实例：

1、消息交换场景。如常用的消息队列等；
2、多级触发场景。比如支持中断模式的场景中，一个中断即会引发一连串反应，就可以使用观察者模式。

代码1:

使用观察者模式实现一个天气预报系统，当天气发生改变时，自动通知所有的观察者更新天气预报信息。

# 主题类
class WeatherSubject:
    def __init__(self):
        self.observers = []  # 观察者列表
        self.temperature = 0
        self.humidity = 0
        self.pressure = 0
    
    def add_observer(self, observer):
        self.observers.append(observer)
    
    def remove_observer(self, observer):
        self.observers.remove(observer)
    
    def notify_observers(self):
        for observer in self.observers:
            observer.update(self.temperature, self.humidity, self.pressure)
    
    def set_weather(self, temperature, humidity, pressure):
        self.temperature = temperature
        self.humidity = humidity
        self.pressure = pressure
        self.notify_observers()

# 观察者接口
class Observer:
    def update(self, temperature, humidity, pressure):
        pass

# 具体观察者类
class WeatherDisplay(Observer):
    def update(self, temperature, humidity, pressure):
        print(f"Current temperature: {temperature} C")
        print(f"Current humidity: {humidity} %")
        print(f"Current pressure: {pressure} Pa")

# 客户端
subject = WeatherSubject()
display = WeatherDisplay()
subject.add_observer(display)
subject.set_weather(30, 60, 101000)
subject.notify_observers()

代码2：

在门面模式中，我们提到过火警报警器。在当时，我们关注的是通过封装减少代码重复。而今天，我们将从业务流程的实现角度，来再次实现该火警报警器。

# 主题类（被观察者）
class Observed:
    observers=[]
    action=""
    def addObserver(self,observer):
        self.observers.append(observer)
    def notifyAll(self):
        for obs in self.observers:
            obs.update(self.action)
class smokeSensor(Observed):
    def setAction(self,action):
        self.action=action
    def isFire(self):
        return True

# 观察者
class Observer:
    def update(self):
        pass
# 报警器
class AlarmSensor(Observer):
    def update(self,action):
        print "Alarm Got: %s" % action
        self.runAlarm()
    def runAlarm(self):
        print "Alarm Ring..."
# 洒水器
class WaterSprinker(Observer):
    def update(self,action):
        print "Sprinker Got: %s" % action
        self.runSprinker()
    def runSprinker(self):
        print "Spray Water..."
# 拨号器
class EmergencyDialer(Observer):
    def update(self,action):
        print "Dialer Got: %s"%action
        self.runDialer()
    def runDialer(self):
        print "Dial 119..."

被观察者中首先将观察对象加入到观察者数组中，若发生情况，则通过notifyAll通知各观察者。
业务代码如下：

if __name__=="__main__":
    alarm=AlarmSensor()
    sprinker=WaterSprinker()
    dialer=EmergencyDialer()

    smoke_sensor=smokeSensor()
    smoke_sensor.addObserver(alarm)
    smoke_sensor.addObserver(sprinker)
    smoke_sensor.addObserver(dialer)


    if smoke_sensor.isFire():
        smoke_sensor.setAction("On Fire!")
        smoke_sensor.notifyAll()

打印如下：
Alarm Got: On Fire!
Alarm Ring...
Sprinker Got: On Fire!
Spray Water...
Dialer Got: On Fire!
Dial 119...