设计模式之美:Observer(观察者)
索引
别名
- Dependency
- Publish-Subscribe
意图
定义对象间的一种一对多的依赖关系,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。
Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state, all its dependents are notified and updated automatically.
结构
参与者
Subject
- Subject 知道它的 Observer。可以有任意多个 Observer 观察同一个 Subject。
- 提供注册和删除 Observer 的接口。
Observer
- 为那些在 Subject 发生改变时需要获得通知的对象定义一个 Update 接口。
ConcreteSubject
- 将有关状态存储各个 ConcreteObserver 对象。
- 当它的状态发生改变时,想它的各个 Observer 发出通知。
ConcreteObserver
- 维护一个指向 ConcreteSubject 对象的引用。
- 存储有关状态,这些状态应该与 ConcreteSubject 的状态保持一致。
- 实现 Observer 的更新接口以使自身状态与 ConcreteSubject 状态保持一致。
适用性
在以下情况下可以使用 Observer 模式:
- 当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一个方面。将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。
- 当对一个对象的改变需要同时改变其他对象,而不知道具体有多少对象有待改变。
- 当一个对象必须通知其他对象,而它又不能假定其他对象时谁。
效果
- 目标与观察者间的抽象耦合。
- 支持广播通信。
- 意外的更新。因为 Observer 并不知道其他 Observer 的存在,所以对改变 Subject 的最终代价一无所知。
相关模式
- 可以使用 Mediator 模式封装复杂的更新语义,充当 Subject 与 Observer 之间的中介者。
实现
下面的交互图描述 Subject 与 Observer 之间的协作:
实现方式(一):Observer 模式结构样式代码。
推模式(Push Model):Subject 向 Observer 发送关于改变的详细信息,而不管它们是否需要。
拉模式(Pull Model):Subject 除最小通知外什么也不推送,由 Observer 显式地向 Subject 询问细节。
namespace ObserverPattern.Implementation1
{
public abstract class Observer
{
public abstract void Update();
} public abstract class Subject
{
private List<Observer> _observers = new List<Observer>(); public void Attach(Observer observer)
{
_observers.Add(observer);
} public void Detach(Observer observer)
{
_observers.Remove(observer);
} public void Notify()
{
foreach (var observer in _observers)
{
observer.Update();
}
}
} public class ConcreteSubject : Subject
{
private string _state; public string State
{
get
{
return _state;
}
set
{
_state = value;
Notify();
}
}
} public class ConcreteObserver : Observer
{
private ConcreteSubject _subject; public ConcreteObserver(string name, ConcreteSubject subject)
{
Name = name;
_subject = subject;
} public string Name { get; private set; } public override void Update()
{
string subjectState = _subject.State;
Console.WriteLine(Name + ": " + subjectState);
}
} public class Client
{
public void TestCase1()
{
var subject = new ConcreteSubject();
subject.Attach(new ConcreteObserver("Observer 1", subject));
subject.Attach(new ConcreteObserver("Observer 2", subject));
subject.Attach(new ConcreteObserver("Observer 3", subject)); subject.State = "Hello World";
}
}
}
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