C# 观察者模式实例介绍

观察者模式

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体对象，这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有观察者。当一个对象改变需要同时改变其他对象，而且他不知道具体有多少对象需要改变的时候，应该考虑使用观察者模式。

观察者结构图：

使用场景：老板回来通知员工需要进入工作状态。
定义观察者的抽象类：


代码如下:

abstract class Observer
{
protected string name;
protected ISubject sub;
public Observer(string name, ISubject sub)
{
this.name = name;
this.sub = sub;
}
public abstract void Update();
}

看NBA直播的同事：


代码如下:

//使用OO
class NBAObserver : Observer
{
public NBAObserver(string name, ISubject sub)
: base(name, sub)
{ }
public override void Update()
{
//throw new NotImplementedException();
Console.WriteLine("{0} {1}关闭NBA直播，继续工作！",sub.SubjectState,name);
}
}
//使用事件和委托
class NBAObserver2
{
private string name;
private ISubject2 sub;
public NBAObserver2(string name, ISubject2 sub)
{
this.name = name;
this.sub = sub;
}
public void CloseStockMarket()
{
Console.WriteLine("{0} {1}关闭NBA直播，继续工作！", sub.SubjectState, name);
}
}

看股票的同事：


代码如下:

//使用OO
class StockObserver : Observer
{
public StockObserver(string name, ISubject sub) : base(name,sub)
{ }
public override void Update()
{
//throw new NotImplementedException();
Console.WriteLine("{0} {1}关闭股票行情，继续工作！",sub.SubjectState,name);
}
}
//使用事件和委托
class StockObserver2
{
private string name;
private ISubject2 sub;
public StockObserver2(string name, ISubject2 sub)
{
this.name = name;
this.sub = sub;
}
public void CloseNBA()
{
Console.WriteLine("{0} {1}关闭股票行情，继续工作！", sub.SubjectState, name);
}
}

上的身份是订阅者，下面定义发布者：


代码如下:

//使用OO
interface ISubject
{
void Attach(Observer observer);
void Detach(Observer observer);
void Notify();
string SubjectState
{
get;
set;
}
}
class Boss : ISubject
{
private IList<Observer> observers = new List<Observer>();
private string action;
public void Attach(Observer observer)
{
observers.Add(observer);
}
public void Detach(Observer observer)
{
observers.Remove(observer);
}
public void Notify()
{
foreach (Observer o in observers)
{
o.Update();
}
}
public string SubjectState
{
get { return action; }
set { action = value; }
}
}
//使用事件和委托
interface ISubject2
{
void Notify();
string SubjectState
{
get;
set;
}
}
delegate void EventHandler();
class Boss2 : ISubject2
{
public event EventHandler Update;
private string action;
public void Notify()
{
Update();
}
public string SubjectState
{
get { return action; }
set { action = value; }
}
}

主函数调用：


代码如下:

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//观察者模式OO实现
Boss huhansan = new Boss();
StockObserver tongshi1 = new StockObserver("name1",huhansan);
NBAObserver tonshi2 = new NBAObserver("name2", huhansan);
huhansan.Attach(tongshi1);
huhansan.Attach(tonshi2);
huhansan.SubjectState = "我1回来了";
huhansan.Notify();
//观察者模式c#事件实现
Boss2 huhansan2 = new Boss2();
StockObserver2 tongshi3 = new StockObserver2("name3", huhansan2);
NBAObserver2 tonshi4 = new NBAObserver2("name4", huhansan2);
huhansan2.Update += new EventHandler(tongshi3.CloseNBA);
huhansan2.Update += new EventHandler(tonshi4.CloseStockMarket);
huhansan2.SubjectState = "我2回来了";
huhansan2.Notify();
Console.ReadKey();
}
}

委托就是一种引用方法的类型，一旦为委托分配了方法，委托将与该方法具有完全相同的行为。委托方法的使用可以像其他任何方法一样，具有参数和返回值。委托可以看做是对函数的抽象，是函数的一个类，委托实例代表一个具体的函数，而且一个委托可以搭载多个方法，所有方法被依次唤醒。

1 观察者模式
一个简单的例子，比如说猫叫，老鼠跑，主人被惊醒。
在不知道观察者模式之前，我们的代码可能是这样的。


代码如下:

//老鼠类  
class Mouse   
{  
     public void Run()   
     {  
         Console.WriteLine("老鼠跑了!");  
     }  
}  
//主人类  
class Master   
{  
     public void Wake()  
     {  
         Console.WriteLine("主人醒了!");  
     }  
}  
//猫类  
class Cat   
{  
     public void Cry ()  
     {  
         Console.WriteLine("猫叫了！");  
         new Mouse().Run();//猫叫的同时，调用老鼠跑的方法。  
         new Master().Wake();//猫叫的同时，调用主人醒的方法。  
     }  
}  
class Program  
{  
     static void Main(string[] args)  
     {  
         Cat cat = new Cat();  
         cat.Cry();  
         Console.ReadLine();  
     }  
}

这个代码基本上能实现所有的功能。但是，这个方法特别不利用扩展，
试想，如果，猫叫后，狗也叫，那是不是也要在猫叫的方法里重新加入狗叫的方法？
或者说，猫叫后，主人他老婆也醒了，是不是也要在猫叫的方法里加入他老婆醒的方法呢？
显然，这样的代码不利用维护，也不是面向对象的代码。
观察者模式能够很好的解决这个问题。
观察者模式定义对象间的一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于他的对象都得到通知并自动更新。在我们的例子中，猫和老鼠，主人，狗，主人他老婆是一对多的依赖，当猫叫时，所有依赖于它的对象都会自动执行某个操作。
观察者模式的实现，一般有下面四部分组成。
1.ISubject接口（抽象目标），含方法Notify，Register，UnRegister(名字可以自己任意取名)
2.Subject类（实体目标），实现ISubject接口，一般只有一个
3.IObservable接口（抽象观察者）。
4 Observer类（实体观察者），实现IObservable接口，一般有多个。
观察者模式中的“注册--通知--注销”图示：
1. 观察者（Observer）将自己（Regiester）注册到被观察对象（Subject）中，被观察对象将观察者放在一个容器（Container）。Container一般为Ilist，Arraylist等数据结构，存放多个IObservable接口变量。
2.当被观察对象（Subject）发生变化（如图中的AskPriceChanged）时，容器（Container）中的所有观察者（Observer）都得到通知(Notify 方法),此时观察者会自动执行某些方法。
3.当观察者不想继续观察被观察者时，可以注销（UnRegiester方法）
上面的例子中改造后变成：
1.ISubject接口:


代码如下:

interface ISubject  
    {  
        void Notify();//主题变动时，通知虽有观察者  
        void Regiester(IObservable o);//观察者注册  
        void UnRegiester(IObservable o);//观察者取消注册，此时主题发生任何变动，观察者都不会得到通知。  
    }

2.Subject 类:


代码如下:

class Cat : ISubject  
   {  
       private IList<IObservable> observers = new List<IObservable>();  
       public void Notify()  
       {  
           foreach (IObservable o in observers) //逐个通知观察者  
           {  
               o.Action();  
           }  
       }  
       public void Regiester(IObservable o)  
       {  
           if (o != null || !observers.Contains(o))  
           {  
               observers.Add(o);  
           }  
       }  
       public void UnRegiester(IObservable o)  
       {  
           if (observers != null && observers.Contains(o))  
           {  
               observers.Remove(o);  
           }  
       }  
       public void Cry()  
       {  
           Console.WriteLine("猫叫了！");  
           Notify();  
       }  
   }

3. IObservable 接口：


代码如下:

interface IObservable  
{  
    void Action();//观察者对主题变动所对应的操作  
}

4.Observer类(2个，Mouse和Master)


代码如下:

class Mouse : IObservable  
   {  
       public void Action()  
       {  
           Console.WriteLine("鼠跑了!");  
       }  
   }  
   class Master : IObservable  
   {  
       public void Action()  
       {  
           Console.WriteLine("主人醒了!");  
       }  
   }

5.主程序


代码如下:

Mouse mouse = new Mouse();  
           Master master = new Master();  
           Cat cat = new Cat();  
           cat.Regiester(mouse);  
           cat.Regiester(master);  
           cat.Cry();  
           Console.ReadLine();

这样就实现了观察者模式，通过把依赖类注册到主体类中，当主体类发生变化时，所有依赖类都得到了通知。如果需要扩展，比如说象上面例子的狗也叫了，我们可以定义一个狗类，然后在主程序中把狗对象注册到猫类中就可以了。如果不想依赖于猫类，也可以通过UnRegiester方法取消绑定。
同时，这也符合设计中的高内聚，低耦合的原则。
。


代码如下:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace Sample
{
    public delegate void CatCallEventHandler();
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Cat cat = new Cat();
            Mouse mouse = new Mouse(cat);
            Master master = new Master(mouse);
            cat.Call();
        }
    }
    class Cat
    {
        public event CatCallEventHandler catevent;
        public void Call()
        {
            Console.WriteLine("喵喵.....");
            catevent();
        }
    }
    class Mouse
    {
        public event CatCallEventHandler mouseevent;
        public Mouse(Cat cat)
        {
            cat.catevent += new CatCallEventHandler(this.MouseRun);
        }
        public void MouseRun()
        {
            Console.WriteLine("老鼠跑");
            mouseevent();
        }
    }
    class Master
    {
        public Master(Mouse mouse)
        {
            mouse.mouseevent+=new CatCallEventHandler(this.JingXing);
        }
        public void JingXing()
        {
            Console.WriteLine("主人被惊醒");
        }
    }
}