观察者模式

观察者模式定义

观察者模式（Observer Pattern）是一种行为设计模式，其主要目标是定义对象之间的一对多的依赖关系，以便当一个对象的状态发生变化时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。

观察者模式的思想

1. 主题和观察者的分离： 观察者模式通过将主题和观察者分离，实现了低耦合的设计。主题对象负责维护状态，并通知观察者，而观察者则独立于主题而存在，只需关注状态的变化。

2. 一对多的依赖关系： 主题对象可以有多个观察者，形成一对多的依赖关系。这意味着一个状态变化会触发多个观察者的更新操作。

3. 动态注册和移除观察者： 观察者模式支持动态地注册和移除观察者，使得系统更具有灵活性。新的观察者可以在运行时被添加，而不需要修改主题对象的代码。

4. 松散耦合： 观察者模式实现了松散耦合的设计，使得主题对象和观察者对象可以独立变化。主题对象无需知道具体观察者的细节，而观察者也不需要直接与主题对象紧密耦合。

观察者模式包括角色

1. 主题（Subject）： 维护一个观察者列表，提供方法用于注册、移除和通知观察者。主题的状态发生变化时，会通知所有注册的观察者。

2. 观察者（Observer）： 定义一个更新接口，用于接收主题通知。具体的观察者实现这个接口，并在主题状态发生变化时更新自身状态。

3. 具体主题（ConcreteSubject）： 实现主题接口，负责维护观察者列表，并在状态变化时通知观察者。

4. 具体观察者（ConcreteObserver）： 实现观察者接口，具体的观察者在接收到通知时执行相应的更新操作。

观察者模式简单实现

主题接口 (ISubject)

public interface ISubject
{
    void RegisterObserver(IObserver observer);
    void RemoveObserver(IObserver observer);
    void NotifyObservers();
}

观察者接口 (IObserver)

public interface IObserver
{
    void Update(string message);
}

具体主题类 (ConcreteSubject)

public class ConcreteSubject : ISubject
{
    private List observers = new List();
    private string state;
​
    public string State
    {
        get { return state; }
        set
        {
            state = value;
            NotifyObservers();
        }
    }
​
    public void RegisterObserver(IObserver observer)
    {
        observers.Add(observer);
    }
​
    public void RemoveObserver(IObserver observer)
    {
        observers.Remove(observer);
    }
​
    public void NotifyObservers()
    {
        foreach (var observer in observers)
        {
            observer.Update(state);
        }
    }
}

具体观察者类 (ConcreteObserver)

public class ConcreteObserver : IObserver
{
    private string name;
    public ConcreteObserver(string name)
    {
        this.name = name;
    }
​
    public void Update(string message)
    {
        Console.WriteLine($"{name} 收到消息：{message}");
    }
}

测试

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建具体主题对象
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        // 创建具体观察者对象
        ConcreteObserver observer1 = new ConcreteObserver("观察者1");
        ConcreteObserver observer2 = new ConcreteObserver("观察者2");
​
        // 注册观察者
        subject.RegisterObserver(observer1);
        subject.RegisterObserver(observer2);
​
        // 主题状态改变，通知观察者
        subject.State = "新消息1";
​
        // 移除一个观察者
        subject.RemoveObserver(observer1);
​
        // 主题状态再次改变，通知观察者
        subject.State = "新消息2";
    }
}

观察者模式的优点

松散耦合： 主题和观察者相互之间松散耦合，使得它们可以独立变化而不会影响彼此。

可扩展性： 可以轻松地添加新的观察者或主题，扩展系统的功能。

灵活性： 允许对象在运行时建立一对多的依赖关系，提供了更灵活的通信机制。

注意事项

异常处理： 在观察者的 Update 方法中添加适当的异常处理，以确保一个观察者的异常不会中断整个通知过程。

异步通知： 如果观察者的更新操作可能是耗时的，可以考虑使用异步通知，以提高整体性能。

多种实现：例如在C#中也可以使用委托和事件来实现