概述
在软件构建过程中,我们需要为某些对象建立一种“通知依赖关系” ——一个对象(目标对象)的状态发生改变,所有的依赖对象(观察者对象)都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密,将使软件不能很好地抵御变化。使用面向对象技术,可以将这种依赖关系弱化,并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合。
意图
定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时, 所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。[GOF 《设计模式》]
结构图
图1 Observer模式结构图
生活中的例子
观察者定义了对象间一对多的关系,当一个对象的状态变化时,所有依赖它的对象都得到通知并且自动地更新。拍卖演示了这种模式。每个投标人都有一个标有数字的牌子用于出价。拍卖师开始拍卖时,他观察是否有牌子举起出价。每次接受一个新的出价都改变了拍卖的当前价格,并且广播给所有的投标人进行新的出价。
图2 使用拍卖例子的观察者模式
Observer模式解说
下面通过一个例子来说明Observer模式。监控某一个公司的股票价格变化,可以有多种方式,通知的对象可以是投资者,或者是发送到移动设备,还有电子邮件等。一开始我们先不考虑Observer模式,通过一步步地重构,最终重构为Observer模式。现在有这样两个类:Microsoft和Investor,如下图所示:
图3 UML静态图示例
它们的实现如下:
public class Microsoft
{
private Investor _investor;
private String _symbol;
private double _price;
public void Update()
{
_investor.SendData(this);
}
public Investor Investor
{
get { return _investor; }
set { _investor = value; }
}
public String Symbol
{
get { return _symbol; }
set { _symbol = value; }
}
public double Price
{
get { return _price; }
set { _price = value; }
}
}
public class Investor
{
private string _name;
public Investor(string name)
{
this._name = name;
}
public void SendData(Microsoft ms)
{
Console.WriteLine("Notified {0} of {1}'s " + "change to {2:C}", _name, ms.Symbol,ms.Price);
}
}
{
private Investor _investor;
private String _symbol;
private double _price;
public void Update()
{
_investor.SendData(this);
}
public Investor Investor
{
get { return _investor; }
set { _investor = value; }
}
public String Symbol
{
get { return _symbol; }
set { _symbol = value; }
}
public double Price
{
get { return _price; }
set { _price = value; }
}
}
public class Investor
{
private string _name;
public Investor(string name)
{
this._name = name;
}
public void SendData(Microsoft ms)
{
Console.WriteLine("Notified {0} of {1}'s " + "change to {2:C}", _name, ms.Symbol,ms.Price);
}
}
简单的客户端实现:
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Investor investor = new Investor("Jom");
Microsoft ms = new Microsoft();
ms.Investor = investor;
ms.Symbol = "Microsoft";
ms.Price = 120.00;
ms.Update();
Console.ReadLine();
}
}
{
static void Main(string[] args)
{
Investor investor = new Investor("Jom");
Microsoft ms = new Microsoft();
ms.Investor = investor;
ms.Symbol = "Microsoft";
ms.Price = 120.00;
ms.Update();
Console.ReadLine();
}
}
运行后结果如下:
Notified Jom of Microsoft's change to ¥120
可以看到,这段代码运行并没有问题,也确实实现了我们最初的设想的功能,把Microsoft的股票价格变化通知到了Jom投资者那儿。但是这里面出现了如下几个问题:
1.Microsoft和Investor之间形成了一种双向的依赖关系,即Microsoft调用了Investor的方法,而Investor调用了Microsoft类的属性。如果有其中一个类变化,有可能会引起另一个的变化。
2.当出现一种的通知对象,比如说是移动设备Mobile:
public class Mobile
{
private string _no;
public Mobile(string No)
{
this._no = No;
}
public void SendData(Microsoft ms)
{
Console.WriteLine("Notified {0} of {1}'s " + "change to {2:C}", _no, ms.Symbol, ms.Price);
}
}
{
private string _no;
public Mobile(string No)
{
this._no = No;
}
public void SendData(Microsoft ms)
{
Console.WriteLine("Notified {0} of {1}'s " + "change to {2:C}", _no, ms.Symbol, ms.Price);
}
}
这时候对应的Microsoft的类就应该改变为如下代码,在Microsot类中增加Mobile,同时修改Update()方法使其可以通知到移动设备:
public class Microsoft
{
private Investor _investor;
private Mobile _mobile;
private String _symbol;
private double _price;
public void Update()
{
_investor.SendData(this);
_mobile.SendData(this);
}
public Mobile Mobile
{
get { return _mobile; }
set { _mobile = value; }
}
public Investor Investor
{
get { return _investor; }
set { _investor = value; }
}
public String Symbol
{
get { return _symbol; }
set { _symbol = value; }
}
public double Price
{
get { return _price; }
set
{
private Investor _investor;
private Mobile _mobile;
private String _symbol;
private double _price;
public void Update()
{
_investor.SendData(this);
_mobile.SendData(this);
}
public Mobile Mobile
{
get { return _mobile; }
set { _mobile = value; }
}
public Investor Investor
{
get { return _investor; }
set { _investor = value; }
}
public String Symbol
{
get { return _symbol; }
set { _symbol = value; }
}
public double Price
{
get { return _price; }
set