1、发布-订阅模型
ATM机取款时,诊赖于ATM机的各种信息都要更新,ATM就是一个观察者。
2、动机(Motivation)
1)在软件构建过程中,我们需要为某些对象建立一种“通知依赖关系”——一个对象(目标对象)的状态发生改变,所有的依赖对象(观察者对象)都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密,将使软件不能很好地抵御变化。
2)使用面向对象技术,可以将这种依赖关系弱化,并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合。
3、意图(Intent)
定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便当一个对象的状态发生改变时,所有的依赖于它的对象都得到通知并自动更新。
——《设计模式》GoF
4、实例:ATM机取款
1、拿到需求时的设计如下:
//ATM机
public class ATM
{
//银行帐户
private BankAccout bankAccout;
public void Process(int data)
{
bankAccount.Withdraw(data);
}
}
//银行帐户类
public class BankAccount
{
private Emailer emailer;//强依赖关系:紧耦合
private Mobile mobile; //强依赖关系:紧耦合
//用依赖倒置原则解决这个强依赖问题,让实现细节依赖于抽象
private string userEmail = "";
private string phoneNumber = "";
public void Withdraw(int data)
{
//...
emailer.SendEmail(userEmail);
mobile.SendNotification(phoneNumber);
}
}
//通知用户帐号的Email
public class Emailer
{
public void SendEmail(string toAddress)
{
}
}
//短信通知用户
public class Mobile
{
public void SendNotification(string phoneNumber)
{
}
}
2、由于变化,依据依赖倒置原则,提取出抽象,设计为观察者模式:
//帐户类也不稳定,抽像出一个抽象类
public abstract class Subject
{
private List<IAccountObserver> observerList = List<IAccountObserver>();
//用各种方法通知到用户
//也许会更改,声明成虚方法
protected virtual void Notify(UserAccountArgs args)
{
foreach (IAccountObserver observer in observerList)
{
observer.Update(args);
}
}
//添加IAccountObserver
public void AddObserver(IAccountObserver observer)
{
observerList.Add(observer);
}
//删除
public void RemoveObserver(IAccountObserver observer)
{
observerList.Remove(observer);
}
}
//银行帐户类
public class BankAccount : Subject
{
//取钱后要更新
public void Withdraw(int data)
{
//...取钱
UserAccountArgs args = new UserAccoountArgs();
//...
Notify(args);
}
}
//通知的内容
public class UserAccountArgs
{
private string toAddress;
private string mobileNumber;
public string ToAddress
{
get { return this.toAddress; }
set { this.toAddress = value; }
}
public string MobileNumber
{
get { return this.mobileNumber; }
set { this.mobileNumber = value; }
}
}
//提取的接口(通知用户的方法)
public interface IAccountObserver
{
void Update(UserAccountArgs args);
}
//邮件通知
public class Emailer : IAccountObserver
{
public void Update(UserAccountArgs args)
{
//...
string toAddress = args.ToAddress;
}
}
//手机通知
public class Mobile : IAccountObserver
{
public void Update(UserAccountArgs args)
{
//...
string moblieNumber = args.MobileNumber;
}
}
分析:BankAccount类依赖于Subject抽象类;
Subject抽象类依赖于IAccountObserver接口;
Emailer类和Mobile类都依赖于IAccountObserver接口。
3、用事件的方式实现
//定义委托
public delegate void AccountChangeEventHandler(object sender, AccountChangeEventArgs args);
//银行帐户类
public class BankAccount
{
//定义事件
public event AccountChangeEventHandler AccountChange;
public void Withdraw(int data)
{
//...取钱
AccountChangeEventArgs args = new AccountChangeEventArgs();
//...
OnAccountChange(args);
}
protected virtual void OnAccountChange(AccountChangeEventArgs args))
{
if (AccountChange != null)
{
AccountChange(args);
}
}
}
//邮件通知
public class Emailer
{
public void Update(object sender, AccountChangeEventArgs args)
{
//...
string toAddress = args.ToAddress;
}
}
class ATM
{
public static void Main()
{
BankAccount bankAccount = new BankAccount();
Emailer emailer = new Emailer();
bankAccount.AccountChange += new AccountChangeEventHandler(emailer.Update);
bankAccount.Withdraw(1234);
}
}
5、Observer模式的几个要点
1)使用面向对象的抽象,Observer模式使得我们可以独立地改变目标与观察者,从而使二者之间的依赖关系达致松耦合。
2)目标发送通知时,无需指定观察者,通知(可以携带通知信息作为参数)会自动传播。观察者自己决定是否需要订阅通知,目标对象对此一无所知。
3)在C#的event中,委托充当了抽象的Observer接口,而提供事件的对象充当了目标对象。委托是比抽象Observer接口更为松耦合的设计。