c#设计模式-行为型模式 之 观察者模式

简介: 又被称为发布-订阅(Publish/Subscribe)模式,它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者 对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自 动更新自己。

 定义:

又被称为发布-订阅(Publish/Subscribe)模式,它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者 对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自 动更新自己。

在观察者模式中有如下角色:

    1. Subject:抽象主题(抽象被观察者),抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里,每 个主题都可以有任意数量的观察者,抽象主题提供一个接口,可以增加和删除观察者对象。
    2. ConcreteSubject:具体主题(具体被观察者),该角色将有关状态存入具体观察者对象,在具 体主题的内部状态发生改变时,给所有注册过的观察者发送通知。
    3. Observer:抽象观察者,是观察者的抽象类,它定义了一个更新接口,使得在得到主题更改通知 时更新自己。
    4. ConcrereObserver:具体观察者,实现抽象观察者定义的更新接口,以便在得到主题更改通知 时更新自身的状态。

    案例

    这里案例使用一个委托进行多播来进行对热水器的观察

    加热器类

    首先定义一个全局变量,温度temperature,然后使用event声明一个事件,委托名称使用无返回值的Action,参数为int。然后写一个for循环模拟烧水,温度temperature大于95时,执行事件。

    public class HeaterSubject
    {
        private int _temperature;
        public event Action<int> OnBoilEvent;
        public void BoilWater()
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                _temperature++;
                if (_temperature >= 95)
                {
                    OnBoilEvent.Invoke(_temperature);//触发事件:发出警报,显示水温
                }
            }
        }
    }

    image.gif

    监视者

    热水器上一般都有显示屏和警报器,这里模拟两个观察者,分别是显示器和警报器

    因为上面声明的委托参数是int,这里的观察者参数也要匹配,等一下才可以通过多播的形式插入

    public class DisPlayObserver
    {
        /// <summary>
        /// 显示水温
        /// </summary>
        /// <param name="temperature"></param>
        public void Display(int temperature)
        {
            Console.WriteLine($"显示屏-当前温度是:{temperature}");
        }
    }

    image.gif

    public class AlertObserver
    {
        /// <summary>
        /// 发出警报
        /// </summary>
        /// <param name="temperature"></param>
        public void MakeAlert(int temperature)
        {
            Console.WriteLine($"语音报警器-温度是{temperature}");
        }
    }

    image.gif

    main方法

    在main方法中,实现new一个热水器的实例,然后使用多播将多个方法绑定到一个委托实例。当调用此类委托时,所有绑定的方法会被一次全部调用,最后调用热水器的烧水方法

    public static void Main(string[] args)
        {
            HeaterSubject subject = new HeaterSubject();
            //订阅发出警报
            subject.OnBoilEvent += new AlertObserver().MakeAlert;
            //订阅显示水温
            subject.OnBoilEvent += new DisPlayObserver().Display;
            subject.BoilWater();
        }

    image.gif

    image.gif

    多播的优缺点

      1. 优点: 降低了目标与观察者之间的耦合关系,两者之间是抽象耦合关系。 被观察者发送通知,所有注册的观察者都会收到信息【可以实现广播机制】
      2. 缺点: 如果观察者非常多的话,那么所有的观察者收到被观察者发送的通知会耗时 如果被观察者有循环依赖的话,那么被观察者发送通知会使观察者循环调用,会导致系统崩溃

      使用场景

        1. 对象间存在一对多关系,一个对象的状态发生改变会影响其他对象。
        2. 当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一方面时。
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