设计模式之观察者模式

定义

观察者模式是一种行为设计模式，它定义了一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生变化时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。

观察者模式的结构

观察者模式涉及以下几个关键角色：

• 主题（Subject）：状态发生变化的对象。它维护一组观察者，并在状态变化时通知所有观察者。
• 观察者（Observer）：依赖于主题的对象。当主题的状态变化时，观察者会被通知并进行相应的更新。

观察者模式实现

观察者接口（IObserver）

	// 观察者接口
    public interface IObserver
    {
        void Update(string message);
    }

具体观察者（ConcreteObserver ）
舍友是观察者，里面实现了更新方法：

	// 具体观察者
    public class ConcreteObserver : IObserver
    {
        private string _name;
        private string _doSomething;

        public ConcreteObserver(string name,string doSomething)
        {
            _name = name;
            _doSomething = doSomething;
        }

        public void Update(string message)
        {
            Console.WriteLine($"{_name} 收到 {message}，请求：{_doSomething}");
        }
    }

主题接口

	// 主题接口
    public interface ISubject
    {
    	/**
     	* 增加订阅者
     	* @param observer
     	*/
        void Attach(IObserver observer);
        /**
     	* 删除订阅者
     	* @param observer
     	*/
        void Detach(IObserver observer);
        /**
     	* 通知订阅者更新消息
     	*/
        void Notify(String message);
    }

具体主题实现

	// 具体主题
    public class ConcreteSubject : ISubject
    {
    	//储存订阅主题用户
        private List<IObserver> _observers = new List<IObserver>();
		
		//宿舍长下楼了
        public void DownStairs()
        {
        	Console.WriteLine("我要下楼了！");
             Notify("宿舍长要下楼了");
        }

        public void Attach(IObserver observer)
        {
            _observers.Add(observer);
        }

        public void Detach(IObserver observer)
        {
            _observers.Remove(observer);
        }

        public void Notify(string message)
        {
            foreach (var observer in _observers)
            {
                observer.Update(message);
            }
        }
    }

客户端调用

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
        	//创建主题宿舍长的行踪
            ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
			//创建订阅者舍友A
            ConcreteObserver observer1 = new ConcreteObserver("李炎","帮我带饭");
            //创建订阅者舍友B
            ConcreteObserver observer2 = new ConcreteObserver("张力","帮我买瓶水");
			//订阅宿舍长的行踪
            subject.Attach(observer1);
            subject.Attach(observer2);
            //宿舍长下楼了
			subject.DownStairs();
        }
    }

结果

我要下楼了！
李炎收到宿舍长要下楼了，请求帮忙带饭
张力收到宿舍长要下楼了，请求帮忙买瓶水

观察者模式的优缺点

优点

• 松耦合：观察者模式实现了对象之间的松耦合，观察者和主题之间没有直接的依赖关系。
• 可扩展性：可以动态地增加和删除观察者，无需修改主题的代码。
• 灵活性：可以实现广播通信，主题可以通知多个观察者。

缺点

• 性能开销：如果观察者较多，通知所有观察者可能会影响性能。
• 内存泄漏：如果观察者没有被正确移除，可能会导致内存泄漏。
• 复杂性增加：对于复杂的观察者和主题关系，管理起来会比较复杂。

适用场景

• 事件驱动系统：例如GUI应用中的事件处理系统。
• 模型-视图-控制器（MVC）架构：模型的变化需要通知视图更新。
• 订阅-发布系统：实现发布者和订阅者之间的松耦合。

总结

观察者模式通过定义一对多的依赖关系，使得对象之间的通信变得更加灵活和松耦合。通过接口和具体类的实现，可以实现动态的观察者管理和事件通知。