设计模式-观察者模式

1、基本定义

观察者模式是对象的行为模式，又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式，观察者模式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。这个主题对象的状态上发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。在这里，发生改变的对象称之为观察目标，而被通知的对象称之为观察者。一个观察目标可以对应多个观察者，而且这些观察者之间没有相互联系，所以么可以根据需要增加和删除观察者，使得系统更易于扩展。

2、UML结构图

• ISubject：目标。他把所有对观察者对戏的引用保存在一个聚集里，每一个主题都可以有多个观察者
• IObserver：观察者。为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时能够及时的更新自己。
• Subject：具体主题。将有关状态存入具体观察者对象。在具体主题发生改变时，给所有的观察者发出通知。
• Observer:具体观察者。实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题状态相协调。

3、设计模式应用

• 数据库数据的同步、订阅、发布
• 数据库数据更新以后，以柱状图、饼状图、折线图显示。
• 天气变化时，温度、湿度、气压的变化

4、模式实现

下面我们就以数据更新以后，通知柱状图、饼状图、折线图更新界面显示；代码如下：
数据库数据对象接口

 interface IDataObject    {         /// <summary>         /// 注册观察者         /// </summary>         /// <param name="obServer"></param>         void AddObServer(IObserver obServer);         /// <summary>         /// 移除观察者         /// </summary>         /// <param name="obServer"></param>         void RemoveObServer(IObserver obServer);         /// <summary>         /// 通知观察者         /// </summary>         /// <param name="context"></param>         void NotifyObServers(string context);    }    public interface IDbData    {        /// <summary>        /// 数据更新        /// </summary>        void DbDataUpdate();    }

观察者接口

/// <summary>    /// 抽象观察者    /// </summary>    public interface IObserver    {        string GetName();        void UpdateDisplay(string context);    }

数据库数据实现类

 public class DataObject : IDataObject,IDbData    {        public string Name { get; set; }        public DataObject(string name)        {            this.Name = name;        }        private List<IObserver> listObserver = new List<IObserver>();        /// <summary>        /// 注册方法        /// </summary>        /// <param name="obServer"></param>        public void AddObServer(IObserver obServer)        {            Console.WriteLine(string.Format("{0}:{0}我加入了观察",obServer.GetName()));            listObserver.Add(obServer);        }        /// <summary>        /// 取消方法        /// </summary>        /// <param name="obServer"></param>        public void RemoveObServer(IObserver obServer)        {           Console.WriteLine(string.Format("{0}:{0}我取消了观察",obServer.GetName()));            listObserver.Remove(obServer);        }        public void NotifyObServers(string context)        {            Console.WriteLine(string.Format("数据更新了：{0}", context));            foreach (IObserver observer in listObserver)//通知所有对象            {                observer.UpdateDisplay(context);            }        }        /// <summary>        /// 数据进行了更新        /// </summary>        public void DbDataUpdate()        {            //调用通知方法            NotifyObServers(string.Format("{0}插入了一条记录",this.Name));        }    }

三个观察者类

/// <summary>    /// 柱状图观察者    /// </summary>    public class HistogramObserver : IObserver    {        private string Name;        public HistogramObserver(string observerName)        {            this.Name = observerName;        }        public void UpdateDisplay(string context)        {            Console.WriteLine(string.Format("{0}：{0}观察到了{1}", this.Name, context));            Console.WriteLine(string.Format("{0}：{0}已经更新了界面显示",this.Name));        }        public string GetName()        {            return this.Name;        }    }     /// <summary>    /// 折线图观察者    /// </summary>    public class LineChartObserver:IObserver    {        private string Name;        public LineChartObserver(string name)        {            this.Name = name;        }        public void UpdateDisplay(string context)        {            Console.WriteLine(string.Format("{0}：{0}观察到了{1}", this.Name,context));            Console.WriteLine(string.Format("{0}：{0}已经更新了界面显示", this.Name));        }        public string GetName()        {            return this.Name;        }    }     /// <summary>    /// 饼状图观察者    /// </summary>    public class PieChartObserver:IObserver    {        private string Name;        public PieChartObserver(string name)        {            this.Name = name;        }        public void UpdateDisplay(string context)        {            Console.WriteLine(string.Format("{0}：{0}观察到了{1}", this.Name, context));            Console.WriteLine(string.Format("{0}：{0}已经更新了界面显示", this.Name));        }        public string GetName()        {            return this.Name;        }    }

调用

 class Program    {        static void Main(string[] args)        {            DataObject dataObj = new DataObject("销售表");            //三个观察者            HistogramObserver histogram = new HistogramObserver("柱状图");            dataObj.AddObServer(histogram);            PieChartObserver picchart = new PieChartObserver("饼状图");            dataObj.AddObServer(picchart);            LineChartObserver linechart = new LineChartObserver("折线图");            dataObj.AddObServer(linechart);            //数据更新            dataObj.DbDataUpdate();        }    }

4、观察者模式优缺点

观察者模式的主要优点如下：

1. 观察者模式可以实现表示层和数据逻辑层的分离，定义了稳定的消息更新传递机制，并抽象了更新接口，使得可以有各种各样不同的表示层充当具体观察者角色。

2. 观察者模式在观察目标和观察者之间建立一个抽象的耦合。观察目标只需要维持一个抽象观察者的集合，无须了解其具体观察者。由于观察目标和观察者没有紧密地耦合在一起，因此它们可以属于不同的抽象化层次。

3. 观察者模式支持广播通信，观察目标会向所有已注册的观察者对象发送通知，简化了一对多系统设计的难度。

4. 观察者模式满足“开闭原则”的要求，增加新的具体观察者无须修改原有系统代码，在具体观察者与观察目标之间不存在关联关系的情况下，增加新的观察目标也很方便。

观察者模式的主要缺点如下：
　

1. 如果一个观察目标对象有很多直接和间接观察者，将所有的观察者都通知到会花费很多时间。

2. 如果在观察者和观察目标之间存在循环依赖，观察目标会触发它们之间进行循环调用，可能导致系统崩溃。

3. 观察者模式没有相应的机制让观察者知道所观察的目标对象是怎么发生变化的，而仅仅只是知道观察目标发生了变化。

5、模式的适用场景

　　在以下情况下可以考虑使用观察者模式：
　　

1. 一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面，将这两个方面封装在独立的对象中使它们可以各自独立地改变和复用。

2. 一个对象的改变将导致一个或多个其他对象也发生改变，而并不知道具体有多少对象将发生改变，也不知道这些对象是谁。

3. 需要在系统中创建一个触发链，A对象的行为将影响B对象，B对象的行为将影响C对象……，可以使用观察者模式创建一种链式触发机制。

6、总结

1. 观察者模式定义了对象之间的一对多关系。多个观察者监听同一个被观察者，当该被观察者的状态发生改变时，会通知所有的观察者。

2. 观察者模式中包含四个角色。主题，它指被观察的对象。具体主题是主题子类，通常它包含有经常发生改变的数据，当它的状态发生改变时，向它的各个观察者发出通知；观察者，将对观察主题的改变做出反应；具体观察者中维护一个指向具体目标对象的引用，它存储具体观察者的有关状态，这些状态需要和具体目标的状态保持一致。

3. 主题用一个共同的接口来更新观察者。

4. 观察者与被观察者之间用松耦合方式结合。

5. 有多个观察者时，不可以依赖特定的通知次序。

6. 使用观察者模式，可以从被观察者处推或者拉数据。

7、扩展

观察者模式，还可以分为推模式与拉模式，详细参考下列博客

和观察者模式来一次约谈