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AConcreteObserver observer1 = new ConcreteObserver("李炎","帮我带饭");//创建订阅者舍友BConcreteObserver 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。