|
在现实世界中，许多对象并不是独立存在的，其中一个对象的行为发生改变可能会导致一个或者多个其他对象的行为也发生改变。例如，某种商品的物价上涨时会导致部分商家高兴，而消费者伤心。 在软件世界也是这样，例如，事件模型中的事件源与事件处理者。所有这些，如果用观察者模式来实现就非常方便。 定义与特点观察者（Observer）模式的定义：指多个对象间存在一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。这种模式有时又称作发布-订阅模式、模型-视图模式，它是对象行为型模式。 观察者模式是一种对象行为型模式，其主要优点如下：
它的主要缺点如下：
结构与实现实现观察者模式时要注意具体目标对象和具体观察者对象之间不能直接调用，否则将使两者之间紧密耦合起来，这违反了面向对象的设计原则。 模式的结构观察者模式的主要角色如下：
观察者模式的结构图如图所示：
模式的实现观察者模式的实现代码如下： class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Subject subject=new ConcreteSubject();
IObserver obs1=new ConcreteObserver1();
IObserver obs2=new ConcreteObserver2();
subject.Add(obs1);
subject.Add(obs2);
subject.NotifyObserver();
Console.Read();
}
}
//抽象目标
public abstract class Subject
{
protected List<IObserver> observers=new List<IObserver>();
//增加观察者方法
public void Add(IObserver observer)
{
observers.Add(observer);
}
//删除观察者方法
public void Remove(IObserver observer)
{
observers.Remove(observer);
}
public abstract void NotifyObserver(); //通知观察者方法
}
//具体目标
public class ConcreteSubject : Subject
{
public override void NotifyObserver()
{
Console.WriteLine("具体目标发生改变...");
Console.WriteLine("--------------");
foreach (var obs in observers)
{
obs.Response();
}
}
}
//抽象观察者
public interface IObserver
{
void Response(); //反应
}
//具体观察者1
public class ConcreteObserver1 : IObserver
{
public void Response()
{
Console.WriteLine("具体观察者1作出反应！");
}
}
//具体观察者1
public class ConcreteObserver2 : IObserver
{
public void Response()
{
Console.WriteLine("具体观察者2作出反应！");
}
}程序运行结果如下： 具体目标发生改变... -------------- 具体观察者1作出反应！ 具体观察者2作出反应！ 应用场景通过前面的分析与应用实例可知观察者模式适合以下几种情形：
扩展：.net中的IObservable和 IObserver接口在.net环境下，其运行时库为开发者提供了IObservable和 IObserver接口，用于实现观察者模式软件设计。另外，ObservableCollection 类表示一个动态数据集合，它可在添加、删除项目或刷新整个列表时提供通知。
注：在 Java 中，通过 java.util.Observable 类和 java.util.Observer 接口定义了观察者模式，只要实现它们的子类就可以编写观察者模式实例。 下面的示例演示观察者设计模式，实现定位系统实时通知当前经纬度坐标，代码如下： class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// 定义一个提供者和两个观察者
LocationTracker provider = new LocationTracker();
LocationReporter reporter1 = new LocationReporter("FixedGPS");
reporter1.Subscribe(provider);
LocationReporter reporter2 = new LocationReporter("MobileGPS");
reporter2.Subscribe(provider);
provider.TrackLocation(new Location(47.6456, -122.1312));
reporter1.Unsubscribe();
provider.TrackLocation(new Location(47.6677, -122.1199));
provider.TrackLocation(null);
provider.EndTransmission();
Console.Read();
}
}
/// <summary>
/// 位置：包含纬度和经度信息
/// </summary>
public struct Location
{
double lat, lon;
public Location(double latitude, double longitude)
{
this.lat = latitude;
this.lon = longitude;
}
/// <summary>
/// 纬度
/// </summary>
public double Latitude
{ get { return this.lat; } }
/// <summary>
/// 经度
/// </summary>
public double Longitude
{ get { return this.lon; } }
}
/// <summary>
/// 位置报告者：提供 IObserver<T> 实现，它显示有关当前控制台位置的信息
/// </summary>
public class LocationReporter : IObserver<Location>
{
private IDisposable unsubscriber;
private string instName;
public LocationReporter(string name)
{
this.instName = name;
}
public string Name
{ get { return this.instName; } }
/// <summary>
/// 订阅：将由对 Subscribe 的调用返回的 IDisposable 实现保存到私有变量中
/// </summary>
/// <param name="provider"></param>
public virtual void Subscribe(IObservable<Location> provider)
{
if (provider != null)
unsubscriber = provider.Subscribe(this);
}
public virtual void OnCompleted()
{
Console.WriteLine("位置跟踪器已将数据传输到 {0}", this.Name);
this.Unsubscribe();
}
public virtual void OnError(Exception e)
{
Console.WriteLine("{0}: 无法确定位置", this.Name);
}
public virtual void OnNext(Location value)
{
Console.WriteLine("{2}: 当前位置是 {0}, {1}", value.Latitude, value.Longitude, this.Name);
}
/// <summary>
/// 退订：使类可以通过调用提供程序的 Dispose 实现来取消订阅通知
/// </summary>
public virtual void Unsubscribe()
{
unsubscriber.Dispose();
}
}
/// <summary>
/// 位置跟踪器：提供 IObservable<T> 实现
/// </summary>
public class LocationTracker : IObservable<Location>
{
public LocationTracker()
{
observers = new List<IObserver<Location>>();
}
private List<IObserver<Location>> observers;
/// <summary>
/// 订阅：某观察程序将要接收通知
/// </summary>
/// <param name="observer"></param>
/// <returns></returns>
public IDisposable Subscribe(IObserver<Location> observer)
{
if (!observers.Contains(observer))
observers.Add(observer);
return new Unsubscriber(observers, observer);
}
/// <summary>
/// IDisposable 实现：用于删除观察者或取消订阅
/// </summary>
private class Unsubscriber : IDisposable
{
private List<IObserver<Location>> _observers;
private IObserver<Location> _observer;
public Unsubscriber(List<IObserver<Location>> observers, IObserver<Location> observer)
{
this._observers = observers;
this._observer = observer;
}
public void Dispose()
{
if (_observer != null && _observers.Contains(_observer))
_observers.Remove(_observer);
}
}
public void TrackLocation(Nullable<Location> loc)
{
foreach (var observer in observers)
{
if (!loc.HasValue)
observer.OnError(new LocationUnknownException());
else
observer.OnNext(loc.Value);
}
}
public void EndTransmission()
{
foreach (var observer in observers.ToArray())
{
if (observers.Contains(observer))
observer.OnCompleted();
}
observers.Clear();
}
}
/// <summary>
/// 位置未知异常
/// </summary>
public class LocationUnknownException : Exception
{
internal LocationUnknownException()
{ }
}程序运行结果如下： FixedGPS：当前位置是47.6456，-122.1312 MobileGPS：当前位置是47.6456，-122.1312 MobileGPS：当前位置是47.6677，-122.1199 MobileGPS：无法确定位置位置 跟踪器已将数据传输到MobileGPS |
|
|
