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C#設計模式學習筆記:(16)觀察者模式

2020-09-18 06:18:50 .NET開發

    本筆記摘抄自:https://www.cnblogs.com/PatrickLiu/p/7928521.html,記錄一下學習程序以備后續查用,

    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,實體其實是很多的,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短信,

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短信業務,當我們賬戶余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么實作的吧,

    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)

    在軟體構建程序中,我們需要為某些物件建立一種“通知依賴關系”--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,

如果這樣的依賴關系過于緊密,將使軟體不能很好地抵御變化,使用面向物件技術,可以將這種依賴關系榷訓,并形成一種穩定的依賴關系,從而實作軟體體

系結構的松耦合,

    2.2、意圖(Intent)

    定義物件間的一種一對多的依賴關系,以便當一個物件的狀態發生改變時,所有依賴于它的物件都得到通知并自動更新,——《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參考保存在一個串列中,并提供增加和洗掉觀察者物件的操作,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作,

    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作,

    3)具體主題角色(ConcreteSubject):實作抽象主題介面,具體主題角色又叫做具體被觀察者角色,

    4)具體觀察者角色(ConcreteObserver):實作抽象觀察者角色所要求的介面,以便使自身狀態與主題的狀態相協調,

    2.5、觀察者模式的具體實作

    觀察者模式在顯示生活中也有類似的例子,比如:我們訂閱銀行短信業務,當我們賬戶發生改變,我們就會收到相應的短信,類似的還有微信訂閱號,今天

我們以訂閱銀行短信業務為例來講講觀察者模式的實作,實作代碼如下:

    class Program
    {
        /// <summary>
        /// 銀行短信系統抽象介面,是被觀察者--該型別相當于抽象主題角色Subject,
        /// </summary>
        public abstract class BankMessageSystem
        {
            protected IList<Depositor> observers;

            //建構式初始化觀察者串列實體
            protected BankMessageSystem()
            {
                observers = new List<Depositor>();
            }

            //增加預約儲戶
            public abstract void Add(Depositor depositor);

            //洗掉預約儲戶
            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);
                        //賬戶發生變化并且通知后,則可認為賬戶已無變化,
                        depositor.AccountIsChanged = false;
                    }
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 廣東銀行短信系統,是被觀察者--該型別相當于具體主題角色ConcreteSubject,
        /// </summary>
        public sealed class GuangDongBankMessageSystem : BankMessageSystem
        {
            //增加預約儲戶
            public override void Add(Depositor depositor)
            {
                //應該先判斷該用戶是否已預約?如未預約則增加到串列中,這里簡化了,
                observers.Add(depositor);
            }

            //洗掉預約儲戶
            public override void Delete(Depositor depositor)
            {
                //應該先判斷該用戶是否有預約?如有則洗掉,否則不操作,這里簡化了,
                observers.Remove(depositor);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 儲戶的抽象介面--相當于抽象觀察者角色(Observer)
        /// </summary>
        public abstract class Depositor
        {
            //儲戶的名稱,假設是唯一的,
            public string Name { get; private set; }

            //儲戶的余額
            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;            //存款總額等于余額
                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--相當于具體觀察者角色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 + ",您的賬戶余額有變化,發生時間:{0},當前余額:{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短信業務
            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
        }
    }
View Code

    運行結果如下:

    觀察者模式有些麻煩的地方就是關于狀態的處理,大家可以細細體會一下,模式還是要多寫多練習,里面的道理就不難理解了,

    三、觀察者模式的實作要點

    使用面向物件的抽象,Observer模式使得我們可以獨立地改變目標與觀察者(面向物件中的改變不是指改代碼,而是指擴展、子類化、實作介面),從而使

二者之間的依賴關系達到松耦合,目標發送通知時,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,委托充當了抽象的Observer介面,而提供事件的物件充當了目標物件,委托是比抽象Observer介面更為松耦合的設計,

    3.1、觀察者模式的優點

    1)觀察者模式實作了表示層和資料邏輯層的分離,并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,被觀察者并不知道任何一個具體的觀察者,只是保存著抽象觀察者的串列,每個具體觀察者

都符合一個抽象觀察者的介面,

    3)觀察者模式支持廣播通信,被觀察者會向所有的注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發送了變化,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回圈依賴的話,被觀察者會觸發它們之間進行回圈呼叫,導致系統崩潰,在使用觀察者模式應特別注意這點,

    四、.NET中觀察者模式的實作

    其實在Net里面實作的觀察者模式做了一些改變,用委托或者說是事件來實作觀察者模式,事件我們都很明白,可以注冊控制元件的事件,當觸發控制元件的動作時候,

相應的事件就會執行,在事件的執行程序中我們就可以做相關的提醒業務,這里關于觀察者模式在Net里面的實作就不說了,如果大家不明白,可以多看看相關委

托或者事件的相關資料,

    五、總結

    這個模式結合實體理解是很容易的,模式的使用我們不能照搬,要理解,當然多多聯系和寫代碼也是必不可少的,我們使用模式的一貫宗旨是通過重構和迭代,

在我們的代碼中實作相應的模式,

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標籤:C#

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