Net设计模式实例之观察者模式（Observer Pattern）

一、观察者模式简介（Brief Introduction）

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题对象，这个主题对象在状态发生变化的时，会通知所有观察者对象，使他们能够自动更新自己。

二、解决的问题（What To Solve）

当一个对象的改变需要同时改变其他对象的时候，而且不知道有多少对象有待改变时，应该考虑使用观察者模式。

观察者模式所做的工作其实就是解除耦合，让耦合的双方都依赖于抽象，而不是依赖于具体，从而使的各自的变化都不会影响另一边的变化。

三、观察者模式分析（Analysis）

1、观察者模式结构

Subject类：它把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集里面，每个主题都可以有任意数量的观察者，抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象。

public void Notify()

{

    foreach(Observer o in observers)

    {

          o.Update();

    }

ConcreteSubject类: 具体的主题，将有关状态存入具体观察者对象，在具体主题的内部状态改变时，给所有登记国的观察者发出通知。

 

Observer类：抽象观察者，为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己

ConcreteObserver：具体观察者，实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态相协调

2、源代码

1、Subject类，主题或者抽象通知者

public abstract class Subject

{

    private IList<Observer> observers = new List<Observer>();

 

    /// <summary>

    /// 添加观察者

    /// </summary>

    /// <param name="observer">观察者</param>

    public void Attach(Observer observer)

    {

        observers.Add(observer);

    }

 

    /// <summary>

    /// 移除观察者

    /// </summary>

    /// <param name="observer">观察者</param>

    public void Detach(Observer observer)

    {

        observers.Remove(observer);

    }

 

    /// <summary>

    /// 通知观察者

    /// </summary>

    public void Notify()

    {

        foreach (Observer o in observers)

        {

            o.Update();

        }

    }

}

 

2、ConcreteSubject类，具体主题或者具体通知者

public class ConcreteSubject:Subject

{

    private string _subjectState;

 

    /// <summary>

    /// 具体被观察者状态

    /// </summary>

    public string SubjectState

    {

        get { return _subjectState; }

        set { _subjectState = value; }

    }

}

 

3、Observer抽象观察者，为所有的具体观察者定义一个接口

public abstract class Observer

{

    public abstract void Update();

}

 

4、ConcreteObserver具体观察者

/// <summary>

/// 具体观察者，实现抽象观察者角色所要求的更新接口

/// 以便使本身的状态与主题的状态相协调

/// </summary>

public class ConcreteObserver:Observer

{

    private string name;

    private string observerState;

    private ConcreteSubject subject;

 

    public ConcreteSubject Subject

    {

        get { return subject; }

        set { subject = value; }

    }

 

    public ConcreteObserver(ConcreteSubject subject,string name)

    {

        this.subject = subject;

        this.name = name;

    }

 

    public override void Update()

    {

        observerState = subject.SubjectState;

        Console.WriteLine("观察者{0}的新状态是{1}",name,observerState);

    }

}

 

5、客户端代码

static void Main(string[] args)

{

    ConcreteSubject cs = new ConcreteSubject();

    cs.Attach(new ConcreteObserver(cs,"James"));

    cs.Attach(new ConcreteObserver(cs,"Jane"));

 

    cs.SubjectState="OK";

    cs.Notify();

    Console.Read();

}

3、程序运行结果

四．观察者实例分析（Example）

1、场景

假设有一股票开盘价格16.50元，自从上市以来价格是不断下降，而且以1.00元的速度下降。

在股票降到12.00元时，股民灵动生活买入了股票。

在股票降到8.05元时，股民Jane买了股票。

2、观察者实例结构

      

Stock类，抽象通知者

定义了委托PriceChangedHandler ，调用了事件参数StockDetailsArgs 。

声明了事件PriceChanged.

股票在下跌的过程中调用方法OnPriceChanged ，通过此方法触发事件PriceChanged 。

AttachEvent 方法用来添加观察者到对象。

StockDetailArgs类，事件参数继承于EventArgs类，有树形CurrentPrice用来专递价格数据

接口IObserver和具体观察者Observer类：

Stoc_PriceChanged方法：当股票在以1.00元降价的过程中调用此方法。当价格降到符合购买者价格，而且股票没有被其他人购买的情况时，执行购买行为。

开盘价格：16.50

收盘价格：5.50

当价格降到12.00时，观察者灵动生活买入此股票

当价格降到8.05时，观察者Jane买入此股票

 

3、代码

1、Stock股票类

public class Stock

{

    private double _openPrice;

    private double _closePrice;

    public delegate void PriceChangedHandler(object sender, StockDetailArgs e);

    public event PriceChangedHandler PriceChanged;

 

    public double OpenPrice

    {

        get { return _openPrice; }

        set { _openPrice = value; }

    }

    public double ClosePrice

    {

        get { return _closePrice; }

        set { _closePrice = value; }

    }

 

    public void StartTrading()

    {

        double current;

 

        //Current price decrements by $1.00 as the stock is traded  

        current = OpenPrice;

 

        while (current > ClosePrice)

        {

            //Stock is falling in increments of $1.00  

            current = current - 1.00;

 

            //Call the method to raise the event  

            OnPriceChanged(current);

 

            //Simulate a delay of 2000ms between market price updates  

            System.Threading.Thread.Sleep(2000);

        }

    }

 

    protected void OnPriceChanged(double currentMarketPrice)

    {

        //Any handlers attached to this event?

        if (PriceChanged != null)

        {

            StockDetailArgs args = new StockDetailArgs();

            args.CurrentPrice = currentMarketPrice;

            Console.WriteLine("当前股票价格是：" + args.CurrentPrice.ToString());

            ////Raise the event

            PriceChanged(this, args);

        }

    }

 

    /// <summary>

    /// 添加观察者

    /// </summary>

    /// <param name="observer">观察者</param>

    public void AttachEvent(IObserver observer)

    {

        PriceChanged += new PriceChangedHandler(observer.Stoc_PriceChanged);

    }

}

 

2、事件参数StockDetailArgs

public class StockDetailArgs: EventArgs

{

    private double _currentPrice;

 

    public double CurrentPrice

    {

        get { return _currentPrice; }

        set { _currentPrice = value; }

    }

}

 

 

3、观察者接口IObserver

public interface IObserver

{

    void Stoc_PriceChanged(object sender, StockDetailArgs e);

}

 

4、具体观察者Observer

public class Observer : IObserver

{

    private string _investorName;

    private double _buyPrice;

    private Stock _stoc;

    private bool _hasBoughtStock = false;

 

    public string InvestorName

    {

        get { return _investorName; }

        set { _investorName = value; }

    }

    public double BuyPrice

    {

        get { return _buyPrice; }

        set { _buyPrice = value; }

    }

    public Stock Stoc

    {

        get { return _stoc; }

        set { _stoc = value; }

    }

 

    public Observer(string investorName, double buyPrice)

    {

        this.InvestorName = investorName;

        this.BuyPrice = buyPrice;

    }

 

    public void Stoc_PriceChanged(object sender, StockDetailArgs e)

    {

        if (e.CurrentPrice <= BuyPrice && _hasBoughtStock == false)

        {

            Console.WriteLine(string.Format("{0}在价格Price ={1}时买进了股票。",InvestorName,e.CurrentPrice));

            _hasBoughtStock = true;

        }

    }

}

 

5、客户端代码

static void Main(string[] args)

{

    Stock stock = new Stock();

    stock.OpenPrice = 16.50;

    stock.ClosePrice = 5.50;

 

    Observer james = new Observer("灵动生活", 12.00);

    Observer jane = new Observer("jane",8.05);

    stock.AttachEvent(james);

    stock.AttachEvent(jane);

    stock.StartTrading();

    Console.Read();

}

 

4、程序运行结果

五、总结（Summary）

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题对象，这个主题对象在状态发生变化的时，会通知所有观察者对象，使他们能够自动更新自己。解决的是“当一个对象的改变需要同时改变其他对象的时候”问题。