C#設計模式學習筆記:(16)觀察者模式
本筆記摘抄自:https://www.cnblogs.com/PatrickLiu/p/7928521.html,記錄一下學習過程以備後續查用。
一、引言
今天我們要講行為型設計模式的第四個模式–觀察者模式,先從名字上來看。觀察者模式可以理解為既然有“觀察者”,那肯定就有“被觀察者”了。“觀察者”
監視著“被觀察者”,如果“被觀察者”有所行動,“觀察者”就會做出相應的動作來回應。聽起來是不是有點像“諜戰”的味道?比如“諜影重重”那類優秀的影片。
觀察者模式在現實生活中,例項其實是很多的,比如:八九十年代我們訂閱的報紙,我們會定期收到報紙,因為我們訂閱了。銀行可以給儲戶發手機簡訊,
也是觀察者模式很好的使用的例子,因為我們訂閱了銀行的簡訊業務,當我們賬戶餘額發生變化就會收到通知。還有很多,我就不一一列舉了,發揮大家的
想象吧。好了,接下來,就讓我們看看該模式具體是怎麼實現的吧。
二、觀察者模式介紹
觀察者模式:英文名稱–Observer Pattern;分類–行為型。
2.1、動機(Motivate)
在軟體構建過程中,我們需要為某些物件建立一種“通知依賴關係”–一個物件(目標物件)的狀態發生改變,所有的依賴物件(觀察者物件)都將得到通知。
如果這樣的依賴關係過於緊密,將使軟體不能很好地抵禦變化。使用面向物件技術,可以將這種依賴關係弱化,並形成一種穩定的依賴關係,從而實現軟體體
繫結構的鬆耦合。
2.2、意圖(Intent)
定義物件間的一種一對多的依賴關係,以便當一個物件的狀態發生改變時,所有依賴於它的物件都得到通知並自動更新。——《設計模式》GoF
2.3、結構圖
2.4、模式的組成
可以看出,在觀察者模式的結構圖有以下角色:
1)抽象主題角色(Subject):抽象主題把所有觀察者物件的引用儲存在一個列表中,並提供增加和刪除觀察者物件的操作,抽象主題角色又叫做抽象被觀
察者角色,一般由抽象類或介面實現。
2)抽象觀察者角色(Observer):為所有具體觀察者定義一個介面,在得到主題通知時更新自己,一般由抽象類或介面實現。
3)具體主題角色(ConcreteSubject):實現抽象主題介面,具體主題角色又叫做具體被觀察者角色。
2.5、觀察者模式的具體實現
觀察者模式在顯示生活中也有類似的例子,比如:我們訂閱銀行簡訊業務,當我們賬戶發生改變,我們就會收到相應的簡訊。類似的還有微信訂閱號,今天
我們以訂閱銀行簡訊業務為例來講講觀察者模式的實現,實現程式碼如下:
class Program
{
/// <summary>
/// 銀行簡訊系統抽象介面,是被觀察者--該型別相當於抽象主題角色Subject。
/// </summary>
public abstract class BankMessageSystem
{
protected IList<Depositor> observers;
//建構函式初始化觀察者列表例項
protected BankMessageSystem()
{
observers = new List<Depositor>();
}
//增加預約儲戶
public abstract void Add(Depositor depositor);
//刪除預約儲戶
public abstract void Delete(Depositor depositor);
//通知儲戶
public void Notify()
{
foreach (Depositor depositor in observers)
{
if (depositor.AccountIsChanged)
{
depositor.Update(depositor.Balance, depositor.OperationDateTime);
//賬戶發生變化並且通知後,則可認為賬戶已無變化。
depositor.AccountIsChanged = false;
}
}
}
}
/// <summary>
/// 廣東銀行簡訊系統,是被觀察者--該型別相當於具體主題角色ConcreteSubject。
/// </summary>
public sealed class GuangDongBankMessageSystem : BankMessageSystem
{
//增加預約儲戶
public override void Add(Depositor depositor)
{
//應該先判斷該使用者是否已預約?如未預約則增加到列表中,這裡簡化了。
observers.Add(depositor);
}
//刪除預約儲戶
public override void Delete(Depositor depositor)
{
//應該先判斷該使用者是否有預約?如有則刪除,否則不操作,這裡簡化了。
observers.Remove(depositor);
}
}
/// <summary>
/// 儲戶的抽象介面--相當於抽象觀察者角色(Observer)
/// </summary>
public abstract class Depositor
{
//儲戶的名稱,假設是唯一的。
public string Name { get; private set; }
//儲戶的餘額
public int Balance { get; private set; }
//賬戶操作時間
public DateTime OperationDateTime { get; set; }
//賬戶是否發生變化
public bool AccountIsChanged { get; set; }
//初始化狀態資料
protected Depositor(string name, int total)
{
Name = name;
Balance = total; //存款總額等於餘額
AccountIsChanged = false; //賬戶未發生變化
}
//取錢
public void GetMoney(int num)
{
if (num <= Balance && num > 0)
{
Balance -= num;
AccountIsChanged = true;
OperationDateTime = DateTime.Now;
}
}
//更新儲戶狀態
public abstract void Update(int currentBalance, DateTime dateTime);
}
/// <summary>
/// 廣東的具體儲戶--相當於具體觀察者角色ConcreteObserver
/// </summary>
public sealed class GuangDongDepositor : Depositor
{
public GuangDongDepositor(string name, int total) : base(name, total) { }
public override void Update(int currentBalance, DateTime dateTime)
{
Console.WriteLine(string.Format(Name + ",您的賬戶餘額有變化,發生時間:{0},當前餘額:{1}元。", dateTime.ToString(), currentBalance.ToString()));
}
}
static void Main(string[] args)
{
#region 觀察者模式
//假設有3位儲戶,都是武林高手,也比較有錢。
Depositor huangFeiHong = new GuangDongDepositor("黃飛鴻", 3000);
Depositor fangShiYu = new GuangDongDepositor("方世玉", 1300);
Depositor hongXiGuan = new GuangDongDepositor("洪熙官", 2500);
BankMessageSystem guangDongBank = new GuangDongBankMessageSystem();
//這三位開始訂閱銀行簡訊業務
guangDongBank.Add(huangFeiHong);
guangDongBank.Add(fangShiYu);
guangDongBank.Add(hongXiGuan);
//早上黃飛鴻取了100塊錢
huangFeiHong.GetMoney(100);
guangDongBank.Notify();
//中午黃飛鴻和方世玉各取了200塊
huangFeiHong.GetMoney(200);
fangShiYu.GetMoney(200);
guangDongBank.Notify();
//晚上他們三個都取了錢
huangFeiHong.GetMoney(300);
fangShiYu.GetMoney(300);
hongXiGuan.GetMoney(300);
guangDongBank.Notify();
Console.Read();
#endregion
}
}
執行結果如下:
觀察者模式有些麻煩的地方就是關於狀態的處理,大家可以細細體會一下。模式還是要多寫多練習,裡面的道理就不難理解了。
三、觀察者模式的實現要點
使用面向物件的抽象,Observer模式使得我們可以獨立地改變目與觀察者(面向物件中的改變不是指改程式碼,而是指擴充套件、子類化、實現介面),從而使
二者之間的依賴關係達到鬆耦合。目標傳送通知時,無需指定觀察者,通知(可以攜帶通知資訊作為引數)會自動傳播。觀察者自己決定是否需要訂閱通知,
目標物件對此一無所知。
在C#的event中,委託充當了抽象的Observer介面,而提供事件的物件充當了目標物件。委託是比抽象Observer介面更為鬆耦合的設計。
3.1、觀察者模式的優點
1)觀察者模式實現了表示層和資料邏輯層python基礎教程
的分離,並定義了穩定的更新訊息傳遞機制,同時抽象了更新介面,使得可以有各種各樣不同的表示層,即觀察者。
2)觀察者模式在被觀察者和觀察者之間建立了一個抽象的耦合,被觀察者並不知道任何一個具體的觀察者,只是儲存著抽象觀察者的列表,每個具體觀察者
都符合一個抽象觀察者的介面。
3)觀察者模式支援廣播通訊。被觀察者會向所有的註冊過的觀察者發出通知。
3.2、觀察者模式的缺點
1)如果一個被觀察者有很多直接和間接的c#教程觀察者時,將所有的觀察者都通知到會花費很多時間。
2)雖然觀察者模式可以隨時使觀察者知道所觀察的物件傳送了變化,但是觀察者模式沒有相應的機制使觀察者知道所觀察的物件是怎樣發生變化的。
3)如果在被觀察者之間有迴圈依賴的話,被觀察者會觸發它們之間進行迴圈呼叫,導致系統崩潰,在使用觀察者模式應特別注意這點。
四、.NET中觀察者模式的實現
其實在Net裡面實現的觀察者模式做了一些改變,用委託或者說是事件來實現觀察者模式。事件我們都很明白,可以註冊控制元件的事件,當觸發控制元件的動作時候,
相應的事件就會執行,在事件的執行過程中我們就可以做相關的提醒業務。這裡關於觀察者模式在Net裡面的實現就不說了,如果大家不明白,可以多看看相關委
託或者事件的相關資料。
五、總結
這個模式結合例項理解是很容易的,模式的使用我們不能照搬,要理解,當然多多聯絡和寫程式碼也是必不可少的,我們使用模式的一貫宗旨是通過重構和迭代,
在我們的程式碼中實現相應的模式。