C# 观察者模式实例介绍
时间：2021-01-16 12:29:00 | 栏目：.NET代码 | 点击：次
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：
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：
//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：
//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：
//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：
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。
//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:
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:
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：
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)
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
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。
。
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");
}
}
}
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：
复制代码 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：
复制代码 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：
复制代码 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：
复制代码 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：
复制代码 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。
复制代码 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:
复制代码 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:
复制代码 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：
复制代码 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)
复制代码 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
复制代码 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。
。
复制代码 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");
}
}
}