C#实现观察者模式

news2024/12/26 11:18:54

观察者模式是一种软件设计模式，当一个对象的状态发生变化时，其所有依赖者都会自动得到通知。

观察者模式也被称为“发布-订阅”模式，它定义了对象之间的一对多的依赖性，当一个对象状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并进行更新。观察者模式通常用于实现事件机制：一个对象触发自己的一个事件，也就是改变自己的状态，然后通知其他的一切依赖于它的对象。

在观察者模式中，主要有两种角色：

主题（Subject）：它是被观察的对象。当主题的状态发生改变时，会通知所有已注册的观察者。
观察者（Observer）：它是依赖于主题的对象，当接到主题的通知时，会更新自己的状态。

观察者模式的主要优点是它支持动态的关联，一个系统对象的行为依赖于另一个系统对象的状态。并且它是一种松耦合的设计模式，一个主题不必知道其任何观察者，例如观察者的具体类。

观察者模式广泛应用于各种编程语言的库和框架中，例如在.NET中，它被用于实现事件模型。

然而，观察者模式也有一些缺点。例如，如果一个主题有大量的直接和间接的观察者，将会花费大量的时间来通知所有的观察者。另外，如果观察者和主题之间存在循环依赖，可能会导致系统行为的不确定性。

以下是一个基本的观察者模式的实现：

首先，我们定义一个IObserver接口和一个ISubject接口：

public interface IObserver
{
    void Update(string message);
}

public interface ISubject
{
    void RegisterObserver(IObserver observer);
    void RemoveObserver(IObserver observer);
    void NotifyObservers(string message);
}

然后，我们实现一个具体的主题Subject：

public class Subject : ISubject
{
    private List<IObserver> observers = new List<IObserver>();

    public void RegisterObserver(IObserver observer)
    {
        observers.Add(observer);
    }

    public void RemoveObserver(IObserver observer)
    {
        if (observers.Contains(observer))
        {
            observers.Remove(observer);
        }
    }

    public void NotifyObservers(string message)
    {
        foreach (var observer in observers)
        {
            observer.Update(message);
        }
    }
}

接下来，我们实现一个具体的观察者Observer：

public class Observer : IObserver
{
    private string name;

    public Observer(string name)
    {
        this.name = name;
    }

    public void Update(string message)
    {
        Console.WriteLine($"{name} received: {message}");
    }
}

最后，我们可以创建一个主题和多个观察者，并将观察者注册到主题上：

namespace ObserverMode
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("测试C#单例模式");

            ISubject subject = new Subject();

            IObserver observer1 = new Observer("Observer1");
            IObserver observer2 = new Observer("Observer2");

            subject.RegisterObserver(observer1);
            subject.RegisterObserver(observer2);

            subject.NotifyObservers("Hello, observers!");
        }
    }
}