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C#-设计模式-观察者模式

分类: IT文章 • 2024-02-07 14:14:06

1.定义

观察者模式说白了就是事件；之前没有观察者模式的时候，当我们需要考察属性的状态然后作出相应的处理，我们只能当状态满足的时候去调用方法。

不过这样就造成了事件处理和事件绑定在了一起，一旦我们要添加其他的处理功能，就不得不修改原有的检测代码，对于修改并不友好。

2.观察者模式的发展

2.1 一个简单的需求

对于一个简单的流程比如说，检测谁有没有烧开，以前没有事件的时候，如果我们就需要写如下代码；

public class BoilWater
{
    public int waterTemperature = 0;

    public void Boil()
    {
        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            waterTemperature = i;
            Thread.Sleep(100);
            if (waterTemperature == 100)
            {
                Call();
            }
        }
    }

    public void Call()
    {
        Console.Write("The Water is Boiled!");
    }
}

如上就是检测看，谁有没有烧开，如果水烧开了（到达100C），就调用通知方法（Call）;

但是上面的代码缺点也很明显，那就是:一旦我们要增加水烧开后的处理程序，我们就不得不修改Boil方法；

那有没有办法可以让我们不修改代码的情况下，在运行中动态的去修改水烧开时的处理程序呢？答案是肯定的，那就是使用观察者模式；

2.2 观察者模式

public class BoilWater
{
    public int waterTemperature = 0;

    public IList<RunInter> Observers = new List<RunInter>();

    public void Boil()
    {
        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            waterTemperature = i;
            Thread.Sleep(100);
            if (waterTemperature == 100)
            {
                CallAllObserve();
            }
        }
    }

    public void CallAllObserve()
    {
        foreach (var item in Observers)
        {
            item.Run();
        }
    }

    public void AddObserver(RunInter runner)
    {
        Observers.Add(runner);
    }

    public void RemoveObserver(RunInter runner)
    {
        Observers.Remove(runner);
    }
}

    public interface RunInter
    {
        void Run();
    }

    public class Call : RunInter
    {
        public void Run()
        {
            Console.Write("The Water is Boiled!");
        }
    }

    public class DoOtherThing : RunInter
    {
        public void Run()
        {
            Console.Write("Do Other Things");
        }
    }

这里我们在被观察的类中放一个存储接口的列表，然后在事件满足的时候，将列表中的每一个接口都执行一遍，而且因为有AddObserver和RemoveObserver方法，因此在程序运行的过程中我们也可以动态的添加新的处理代码，或删除已有的处理代码。

但是这样做确实是有一点繁琐，要定义接口，还要再检测类中加上对应的列表，还好.NET已经为我们设计了完美的替代方案，那就是使用委托和事件；

2.3 使用委托和事件来实现观察者模式

public class BoilWater
{
    public int waterTemperature = 0;

    private event Action actions;

    public void Boil()
    {
        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            waterTemperature = i;
            Thread.Sleep(100);
            if (waterTemperature == 100)
            {
                actions();
            }
        }
    }

    public void AddObserver(Action runner)
    {
        actions += runner;
    }

    public void RemoveObserver(Action runner)
    {
        actions -= runner;
    }
}

调用的时候只需要：

var boilWater = new BoilWater();
boilWater.AddObserver(() =>
{
    Console.WriteLine("Water is Boiled");
});
boilWater.AddObserver(() =>
{
    Console.WriteLine("Do Other Things");
});

这样当水开的时候，两个控制台打印的方法，都会被执行了。

其实在这里的Action就是.Net自带的委托对象，其实委托我们在和上面的代码对比后，就可以认为他是一系列相似方法的集合列表，当执行委托之后，这个集合中的每一个方法就会依次被执行（有先后顺序，并不是并发执行）；

但这种方式就为我们实现观察者模式的逻辑提供的很大的方便。

2.4 委托和事件的区别

2.3中的代码我使用了event关键字，就是讲委托声明为事件了，很多人区分不出委托和事件的区别，其实很简单，事件是一种特殊的委托；

既然是委托，其实说到底他还是方法的集合，当执行事件后，这个集合中的所有方法都会被执行；

区别在于，委托可以在委托所属的类外面进行添加和删除操作；但是事件不行，事件只能在事件所属的类内部进行添加和删除操作。

3.特点

优点：将事件的发生和事件的处理分离开，并且可以动态的添加和删除处理方法

缺点：处理方法中如果有互相引用的情况，就会引起系统崩溃，而且解耦的手法影响了代码的执行效率（所有的设计模式几乎都有该缺点）

希望各位学习愉快；

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