设计模式18：Observer 观察者模式（行为型模式）

Observer 观察者模式（行为型模式）

动机（Motivation）

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，所有依赖对象（观察者对象）都将得到通知。如果这样的以来对象关系过于紧密，将使软件不能很好地抵御变化。

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。

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，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新——《设计模式》GoF

示例代码

这是一个ATM取钱的例子：

    public class ATM
    {
        private BankAccount bankAccount;
　　　　 //...
        void Process(int data)
        {
            bankAccount.Widthdraw(data);
        }
    }

    public class BankAccount
    {
        private Emailer emailer;//强依赖关系
        private Mobile mobile;//强依赖关系

        public void Widthdraw(int data)
        {
 　　　　　　 //...
            UserAccountArgs args=new UserAccountArgs();
            //...
            emailer.SendEmail(UserAccountArgs.UserEmail);
            mobile.SendNotification(UserAccountArgs.MobileNumber);
        }
    }

    public class Emailer
    {
        public void SendEmail(string userEmail)
        {
            //...
        }
    }

    public class Mobile
    {
        public void SendNotification(string mobileNumber)
        {
            //...
        }
    }

    public class UserAccountArgs
    {
        public string UserEmail { get; set; }
        public string MobileNumber { get; set; }
    } 

BankAccount和Emailer、Mobile是紧耦合的关系，需要解耦：

public class BankAccount
    {
        IList<IAccountObserver> observerList=new List<IAccountObserver>();

        public void Widthdraw(int data)
        {
            //...
            UserAccountArgs args=new UserAccountArgs();
            //...
            foreach (var accountObserver in observerList)
            {
                accountObserver.Update(args);
            }
        }

        public void AddObserver(IAccountObserver accountObserver)
        {
            observerList.Add(accountObserver);
        }

        public void RemoveObserver(IAccountObserver accountObserver)
        {
            observerList.Remove(accountObserver);
        }
    }

    public interface IAccountObserver
    {
        void Update(UserAccountArgs args);
    }

    public class Emailer : IAccountObserver
    {
        //public void SendEmail(string to)
        //{
        //    //...
        //}

        public void Update(UserAccountArgs args)
        {
            string userEmail = args.UserEmail;
            //...
        }
    }

    public class Mobile : IAccountObserver
    {
        //public void SendNotification(string to)
        //{
        //    //...
        //}

        public void Update(UserAccountArgs args)
        {
            string mobileNumber = args.MobileNumber;
            //...
        }
    }

    public class UserAccountArgs
    {
        public string UserEmail { get; set; }
        public string MobileNumber { get; set; }
    }

如果BankAccount的变化比较多，可以继续抽象来解除与IAccountObserver的耦合：

    public class BankAccount : Subject
    {
        public void Widthdraw(int data)
        {
            //...
            UserAccountArgs args=new UserAccountArgs();
            //...
            Notify(args);
        }
    }

    public abstract class Subject
    {
        IList<IAccountObserver> observerList = new List<IAccountObserver>();

        public void Notify(UserAccountArgs args)
        {
            //...
            foreach (var accountObserver in observerList)
            {
                accountObserver.Update(args);
            }
        }

        public void AddObserver(IAccountObserver accountObserver)
        {
            observerList.Add(accountObserver);
        }

        public void RemoveObserver(IAccountObserver accountObserver)
        {
            observerList.Remove(accountObserver);
        }
    }

这时BankAccount就和IAccountObserver解除耦合了。

演化过程

当写软件的时候，不一定要套用某个设计模式。为了应对变化，在解耦合的过程中，自然而然就用到了某种模式。

重要的是松耦合的设计思维。学习设计模式的意义在于深化设计思维。

结构（Structure）

Observer模式的几个要点

• 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。
• 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要订阅通知，目标对象对此一无所知。
• 在C#的event中，委托充当了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。

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作者：JesseLZJ
出处：http://jesselzj.cnblogs.com