设计模式之行为型模式: 观察者模式

一、简介

当对象间存在一对多关系时，则使用观察者模式（Observer Pattern）。比如，当一个对象被修改时，则会自动通知依赖它的对象。观察者模式属于行为型模式。

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。

主要解决：一个对象状态改变给其他对象通知的问题，而且要考虑到易用和低耦合，保证高度的协作。

何时使用：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，进行广播通知。

如何解决：使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化。

关键代码：在抽象类里有一个 ArrayList 存放观察者们。

应用实例： 1、拍卖的时候，拍卖师观察最高标价，然后通知给其他竞价者竞价。 2、西游记里面悟空请求菩萨降服红孩儿，菩萨洒了一地水招来一个老乌龟，这个乌龟就是观察者，他观察菩萨洒水这个动作。

观察者（Observer）模式又名发布-订阅（Publish/Subscribe）模式,通俗的讲:博主发布新视频新文章,粉丝都能收到通知

二、具体实现:以哨兵通知消息为例,发现情况后,通知 对应列表中的对象 完成相应的功能

第一步:创建一个抽象类--观察者类

class ObserverBase(object):
    '''观察者基类''' 

    def __init__(self):
        self._observerd_list = []   # 要通知的对象列表

    def attach(self, observe_subject):
        '''
        添加要通知的对象
        :param observe_subject:
        :return:
        '''
        if observe_subject not in self._observerd_list:
            self._observerd_list.append(observe_subject)
            print("[%s]已经将[%s]加入通知队列..." % (self.name, observe_subject))

    def detach(self, observe_subject):
        '''
        解除通知关系
        :param observe_subject:
        :return:
        '''
        try:
            self._observerd_list.remove(observe_subject)
            print("不再通知[%s]" % observe_subject)
        except ValueError:
            pass

    def notify(self):
        '''
        通知所有被观察者
        :return:
        '''
        for objserver in self._observerd_list:
            objserver.update(self)

第二步:创建一个具体类--观察者类:哨兵类

class Observer(ObserverBase):
    '''观察者类'''  # 哨兵类

    def __init__(self, name):
        super(Observer, self).__init__()
        self.name = name
        self._msg = ''

    @property
    def msg(self):
        '''
        当前状况
        :return:
        '''
        return self._msg

    @msg.setter
    def msg(self, content):
　　　　 # 关键
        self._msg = content
        self.notify()

第三步:创建一个具体类--共军类

class GCDViewer(object):
    '''
    共军被观察者（被通知者）
    '''

    def update(self, observer_subject):
        print("共军:收到[%s]消息[%s] " % (observer_subject.name, observer_subject.msg))

第四步:创建一个具体类--国军类

class GMDViewer(object):
    '''
    国军被观察者（被通知者）
    '''

    def update(self, observer_subject):
        print("国军:收到[%s]消息[%s] " % (observer_subject.name, observer_subject.msg))

第五步:完成哨兵通知任务

if __name__ == "__main__":
    observer1 = Observer("共军放哨者")
    observer2 = Observer("国军放哨者")

    gongjun1 = GCDViewer()
    guojun1 = GMDViewer()

    observer1.attach(gongjun1)
    observer1.attach(guojun1)

    observer2.attach(guojun1)

    observer1.msg = "\033[32;1m敌人来了...\033[0m"

    observer2.msg = "\033[31;1m前方发现敌人,请紧急撤离,不要告诉共军\033[0m"

输出结果

[共军放哨者]已经将[<__main__.GCDViewer object at 0x7fc289200970>]加入通知队列...
[共军放哨者]已经将[<__main__.GMDViewer object at 0x7fc2892009a0>]加入通知队列...
[国军放哨者]已经将[<__main__.GMDViewer object at 0x7fc2892009a0>]加入通知队列...
共军:收到[共军放哨者]消息[敌人来了...] 
国军:收到[共军放哨者]消息[敌人来了...] 
国军:收到[国军放哨者]消息[前方发现敌人,请紧急撤离,不要告诉共军] 

 

三、观察者模式的优缺点和使用场景

优点： 

1. 观察者和被观察者是抽象耦合的。
2. 建立一套触发机制。

缺点： 

1. 如果一个被观察者对象有很多的直接和间接的观察者的话，将所有的观察者都通知到会花费很多时间。
2. 如果在观察者和观察目标之间有循环依赖的话，观察目标会触发它们之间进行循环调用，可能导致系统崩溃。
3. 观察者模式没有相应的机制让观察者知道所观察的目标对象是怎么发生变化的，而仅仅只是知道观察目标发生了变化。

使用场景：

• 一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面。将这些方面封装在独立的对象中使它们可以各自独立地改变和复用。
• 一个对象的改变将导致其他一个或多个对象也发生改变，而不知道具体有多少对象将发生改变，可以降低对象之间的耦合度。
• 一个对象必须通知其他对象，而并不知道这些对象是谁。
• 需要在系统中创建一个触发链，A对象的行为将影响B对象，B对象的行为将影响C对象……，可以使用观察者模式创建一种链式触发机制。

注意事项： 

1. JAVA 中已经有了对观察者模式的支持类。
2. 避免循环引用。
3. 如果顺序执行，某一观察者错误会导致系统卡壳，一般采用异步方式。