我是如何学习设计模式的二: 模式一:Observer设计模式(前面看会了,这个不攻自破)

模式一:Observer设计模式

范例说明

 

上面的例子已不足以再进行下面的讲解了,我们来看一个新的范例,因为之前已经介绍了很多的内容,所以本节的进度会稍微快一些:

 

假设我们有个高档的热水器,我们给它通上电,当水温超过95度的时候:1、扬声器会开始发出语音,告诉你水的温度;2、液晶屏也会改变水温的显示,来提示水已经快烧开了。

 

现在我们需要写个程序来模拟这个烧水的过程,我们将定义一个类来代表热水器,我们管它叫:Heater,它有代表水温的字段,叫做temperature;当然,还有必不可少的给水加热方法BoilWater(),一个发出语音警报的方法MakeAlert(),一个显示水温的方法,ShowMsg()

 

namespace Delegate {

 

    class Heater {

 

        private int temperature; // 水温

 

        // 烧水

 

        public void BoilWater() {

 

            for (int i = 0; i <= 100; i++) {

 

                temperature = i;

 

                if (temperature > 95) {

 

                    MakeAlert(temperature);

 

                    ShowMsg(temperature);

 

                }

 

            }

 

        }

 

        // 发出语音警报

 

        private void MakeAlert(int param) {

 

            Console.WriteLine("Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:" , param);

 

        }

 

        // 显示水温

 

        private void ShowMsg(int param) {

 

            Console.WriteLine("Display:水快开了,当前温度:{0}度。" , param);

 

        }

 

    }

 

    class Program {

 

        static void Main() {

 

            Heater ht = new Heater();

 

            ht.BoilWater();

 

        }

 

    }

 

}

 

Observer设计模式简介

 

上面的例子显然能完成我们之前描述的工作,但是却并不够好。现在假设热水器由三部分组成:热水器、警报器、显示器,它们来自于不同厂商并进行了组装。那么,应该是热水器仅仅负责烧水,它不能发出警报也不能显示水温;在水烧开时由警报器发出警报、显示器显示提示和水温。

 

这时候,上面的例子就应该变成这个样子:   

 

// 热水器

 

public class Heater {  

 

        private int temperature;

 

        // 烧水

 

        private void BoilWater() {

 

            for (int i = 0; i <= 100; i++) {

 

                temperature = i;

 

            }

 

        }

 

    }

 

    // 警报器

 

    public class Alarm{

 

        private void MakeAlert(int param) {

 

            Console.WriteLine("Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:" , param);

 

        }

 

    }

 

    // 显示器

 

    public class Display{

 

        private void ShowMsg(int param) {

 

            Console.WriteLine("Display:水已烧开,当前温度:{0}度。" , param);

 

        }

 

}

 

这里就出现了一个问题:如何在水烧开的时候通知报警器和显示器?在继续进行之前,我们先了解一下Observer设计模式,Observer设计模式中主要包括如下两类对象:

 

l         Subject:监视对象,它往往包含着其他对象所感兴趣的内容。在本范例中,热水器就是一个监视对象,它包含的其他对象所感兴趣的内容,就是temprature字段,当这个字段的值快到100时,会不断把数据发给监视它的对象。

 

l         Observer:监视者,它监视Subject,当Subject中的某件事发生的时候,会告知Observer,而Observer则会采取相应的行动。在本范例中,Observer有警报器和显示器,它们采取的行动分别是发出警报和显示水温。

 

在本例中,事情发生的顺序应该是这样的:

 

1.       警报器和显示器告诉热水器,它对它的温度比较感兴趣(注册)

 

2.       热水器知道后保留对警报器和显示器的引用。

 

3.       热水器进行烧水这一动作,当水温超过95度时,通过对警报器和显示器的引用,自动调用警报器的MakeAlert()方法、显示器的ShowMsg()方法。

 

类似这样的例子是很多的,GOF对它进行了抽象,称为Observer设计模式:Observer设计模式是为了定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便于当一个对象的状态改变时,其他依赖于它的对象会被自动告知并更新。Observer模式是一种松耦合的设计模式。

 

实现范例的Observer设计模式

 

我们之前已经对委托和事件介绍很多了,现在写代码应该很容易了,现在在这里直接给出代码,并在注释中加以说明。

 

using System;

 

using System.Collections.Generic;

 

using System.Text;

 

namespace Delegate {

 

    // 热水器

 

    public class Heater {

 

        private int temperature;

 

        public delegate void BoilHandler(int param);    //声明委托

 

        public event BoilHandler BoilEvent;         //声明事件

 

        // 烧水

 

        public void BoilWater() {

 

            for (int i = 0; i <= 100; i++) {

 

                temperature = i;

 

                if (temperature > 95) {

 

                    if (BoilEvent != null) {    //如果有对象注册

 

                        BoilEvent(temperature);//调用所有注册对象的方法

 

                    }

 

                }

 

            }

 

        }

 

    }

 

    // 警报器

 

    public class Alarm {

 

        public void MakeAlert(int param) {

 

            Console.WriteLine("Alarm:嘀嘀嘀,水已经 {0} 度了:", param);

 

        }

 

    }

 

    // 显示器

 

    public class Display {

 

        public static void ShowMsg(int param) {//静态方法

 

            Console.WriteLine("Display:水快烧开了,当前温度:{0}度。", param);

 

        }

 

    }

 

    class Program {

 

        static void Main() {

 

            Heater heater = new Heater();

 

            Alarm alarm = new Alarm();

 

            heater.BoilEvent += alarm.MakeAlert;    //注册方法

 

            heater.BoilEvent += (new Alarm()).MakeAlert;    //给匿名对象注册方法

 

            heater.BoilEvent += Display.ShowMsg;        //注册静态方法

 

            heater.BoilWater();//烧水,会自动调用注册过对象的方法

 

        }

 

    }

 

}

 

输出为:

 

Alarm:嘀嘀嘀,水已经 96 度了:

 

Alarm:嘀嘀嘀,水已经 96 度了:

 

Display:水快烧开了,当前温度:96度。

 

// 省略...

 

.Net Framework中的委托与事件

 

       尽管上面的范例很好地完成了我们想要完成的工作,但是我们不仅疑惑:为什么.Net Framework 中的事件模型和上面的不同?为什么有很多的EventArgs参数?

 

在回答上面的问题之前,我们先搞懂 .Net Framework的编码规范:

 

l         委托类型的名称都应该以EventHandler结束。

 

l         委托的原型定义:有一个void返回值,并接受两个输入参数:一个Object 类型,一个 EventArgs类型(或继承自EventArgs)

 

l         事件的命名为 委托去掉 EventHandler之后剩余的部分。

 

l         继承自EventArgs的类型应该以EventArgs结尾。

 

再做一下说明:

 

1.       委托声明原型中的Object类型的参数代表了Subject,也就是监视对象,在本例中是 Heater(热水器)。回调函数(比如AlarmMakeAlert)可以通过它访问触发事件的对象(Heater)

 

2.       EventArgs 对象包含了Observer所感兴趣的数据,在本例中是temperature

 

上面这些其实不仅仅是为了编码规范而已,这样也使得程序有更大的灵活性。比如说,如果我们不光想获得热水器的温度,还想在Observer(警报器或者显示器)方法中获得它的生产日期、型号、价格,那么委托和方法的声明都会变得很麻烦,而如果我们将热水器的引用传给警报器的方法,就可以在方法中直接访问热水器了。

 

现在我们改写之前的范例,让它符合 .Net Framework 的规范:

 

using System;

 

using System.Collections.Generic;

 

using System.Text;

 

namespace Delegate {

 

    // 热水器

 

    public class Heater {

 

        private int temperature;

 

        public string type = "RealFire 001";        // 添加型号作为演示

 

        public string area = "China Xian";          // 添加产地作为演示

 

        //声明委托

 

        public delegate void BoiledEventHandler(Object sender, BoliedEventArgs e);

 

        public event BoiledEventHandler Boiled;//声明事件

 

        // 定义BoliedEventArgs类,传递给Observer所感兴趣的信息

 

        public class BoliedEventArgs : EventArgs {

 

            public readonly int temperature;

 

  &nbs

 

posted @ 2009-09-24 14:10  书奎  阅读(336)  评论(0编辑  收藏  举报