观察者模式(Observer Pattern)
一、概述
在软件设计工作中会存在对象之间的依赖关系,当某一对象发生变化时,所有依赖它的对象都需要得到通知。如果设计的不好,很容易造成对象之间的耦合度太高,难以应对变化。使用观察者模式可以降低对象之间的依赖,以松耦合的方式实现这一目标。
二、观察者模式
观察者模式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自动更新。其结构图如下:
Subject知道它的所有观察者并提供了观察者注册和删除订阅的接口。
Observer为那些在目标发生改变时需获得通知的对象定义一个更新接口。
ConcreteSubject实现Subject接口,当改变状态时向依赖于它的ConcreteObserver发送通知。
ConcreteObserver实现Observer的更新接口,使得自身能根据ConcreteSubject状态的不同而做出相应的改变。
观察者模式分为推模式和拉模式两种。推模式是当有通知时,把依赖对象的信息以参数的形式传递给所有观察者,而拉模式通知方法本身并不带任何的参数,是由观察者自己到依赖对象那里取回相关信息。在推模式下,所有观察者都通过参数传递的方式得到依赖对象的全部信息,与依赖对象之间的耦合较低,但不能实现“按需所取”所需要信息的。而拉模式仅仅是通知观察者,至于要不要提取依赖对象的信息则是观察者自己的事情,这么一来就实现“按需所取”,但往往要在ConcreteObserver里保存一个ConcreteSubject的引用,与ConcreteSubject的耦合也加强了。
观察者模式的Subject一般需要提供观察者注册和删除订阅的接口,但在.NET中,往往可以利用事件和委托的特性来实现观察者模式,这是一种更为优雅的方案。
三、示例
我们现在利用事件实现观察者模式。我们设计一个信用卡消费的简单例子,在消费的同时需要对用户账户进行扣款,同时对用户进行短信提醒。
首先定义信用卡类,当消费金额变动时会触发Notify方法通知该对象的所有观察者。
public class CreditCard : EventArgs
{
private float _spendAmount;
public event EventHandler<CreditCard> SpendMoney; public float SpendAmount
{
get
{
return _spendAmount;
}
set
{
_spendAmount = value;
Notify();
}
} private void Notify()
{
if (SpendMoney != null)
{
SpendMoney(this, this);
}
}
}
接着定义Observer接口,并使用户帐户类和短信提醒类实现这个接口,其中这两个ConcreteObserver类的Update方法签名必须与CreditCard中的事件SendMoney一致,否则就无法注册到CreditCard。
public interface IObserver<T>
{
void Update(Object sender, T e);
} public class SMSNotify : IObserver<CreditCard>
{
public void Update(Object sender, CreditCard e)
{
Console.WriteLine("Sms notify.Spend {0}", e.SpendAmount);
}
} public class Account : IObserver<CreditCard>
{
private float _accountAmount; public Account(float accountAmount)
{
_accountAmount = accountAmount;
} public void Update(Object sender, CreditCard e)
{
_accountAmount += e.SpendAmount;
Console.WriteLine("Account amount is {0}", _accountAmount);
}
}
最后看一下客户端调用。
static void Main(string[] args)
{
CreditCard creditCard = new CreditCard();
SMSNotify sms = new SMSNotify();
Account account = new Account();
creditCard.SpendMoney += account.Update;
creditCard.SpendMoney += sms.Update;
creditCard.SpendAmount = ;
}
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