设计模式---订阅发布模式(Subscribe/Publish)
订阅发布模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个订阅者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在自身状态变化时，会通知所有订阅者对象，使它们能够自动更新自己的状态。
将一个系统分割成一系列相互协作的类有一个很不好的副作用，那就是需要维护相应对象间的一致性，这样会给维护、扩展和重用都带来不便。当一个对象的改变需要同时改变其他对象，而且它不知道具体有多少对象需要改变时，就可以使用订阅发布模式了。
一个抽象模型有两个方面，其中一方面依赖于另一方面，这时订阅发布模式可以将这两者封装在独立的对象中，使它们各自独立地改变和复用。订阅发布模式所做的工作其实就是在解耦合。让耦合的双方都依赖于抽象，而不是依赖于具体，从而使得各自的变化都不会影响另一边的变化。
在我们日常写程序时，经常遇到下面这种情况：
public void 有告警信息产生() { 刷新界面(); 更新数据库(); 给管理员发Mail(); ……………………………… }
当有告警信息产生时，依次要去执行：刷新界面()、更新数据库()、给管理员发Mail()等操作。表面上看代码写得很工整，其实这里面问题多多：
- 首先，这完全是面向过程开发，根本不适合大型项目。
- 第二，代码维护量太大。设想一下，如果产生告警后要执行10多个操作，那这将是个多么大，多少复杂的类呀，时间一长，可能连开发者自己都不知道如何去维护了。
- 第三，扩展性差。如果产生告警后，要增加一个声音提示()功能，怎么办呢？没错，只能加在有告警信息产生()这个函数中，这样一来，就违反了“开放-关闭原则”。而且修改了原有的函数，那么在测试时，除了要测新增功能外，还要做原功能的回归测试；在一个大型项目中，做一次回归测试可能要花费大约两周左右的时间，而且前提是新增功能没有影响原来功能及产生新的bug。
那么如何把有告警信息产生()函数同其他函数进行解耦合呢？别着急，下面就介绍今天的主角----订阅发布模式。见下图：
上面的流程就是对有告警信息产生()这个函数的描述。我们要做的，就是把产生告警和它需要通知的事件进行解耦，让它们之间没有相互依赖的关系，解耦合图如下：
事件触发者被抽象出来，称为消息发布者，即图中的P。事件接受都被抽象出来，称为消息订阅者，即图中的S。P与S之间通过S.P（即订阅器）连接。这样就实现了P与S的解耦。首先，P就把消息发送到指定的订阅器上，从始至终，它并不知道也不关心要把消息发向哪个S。S如果想接收消息，就要向订阅器进行订阅，订阅成功后，S就可以接收来自S.P的消息了，从始至终，S并不知道也不关心消息来源于哪个具体的P。同理，S还可以向S.P进行退订操作，成功退订后，S就无法接收到来自指定S.P的消息了。这样就完美的解决了P与S之间的解耦。
等等，好像还有一个问题。从图上看，虽然P与S之间完成了解耦，但是P与S.P，S与S.P之间不就又耦合上了吗？其实这个问题好解决，想想我们上篇的装饰模式是怎么解耦的？对，就接口。这里我们同样使用接口来解决P与S.P和S与S.P之间的解耦，同时，使用delegate来解决多订阅多发布的机制。
下面给出实现代码。由于订阅发布模式涉及P, S.P和S三部份内容，所以代码比较多，也比较长。请大家耐心阅读。
首先，为了实现P与S.P, S与S.P之间的解耦，我们需要定义两个接口文件
ISubscribe.cs namespace TJVictor.DesignPattern.SubscribePublish { //定义订阅事件 public delegate void SubscribeHandle(string str); //定义订阅接口 public interface ISubscribe { event SubscribeHandle SubscribeEvent; } }
IPublish namespace TJVictor.DesignPattern.SubscribePublish { //定义发布事件 public delegate void PublishHandle(string str); //定义发布接口 public interface IPublish { event PublishHandle PublishEvent;
void Notify(string str); } }
然后我们来设计订阅器。显然订阅器要实现双向解耦，就一定要继承上面两个接口，这也是我为什么用接口不用抽象类的原因(类是单继承)。
namespace TJVictor.DesignPattern.SubscribePublish { public class SubPubComponet : ISubscribe, IPublish { private string _subName; public SubPubComponet(string subName) { this._subName = subName; PublishEvent += new PublishHandle(Notify); }
#region ISubscribe Members event SubscribeHandle subscribeEvent; event SubscribeHandle ISubscribe.SubscribeEvent { add { subscribeEvent += value; } remove { subscribeEvent -= value; } } #endregion
#region IPublish Members public PublishHandle PublishEvent;
event PublishHandle IPublish.PublishEvent { add { PublishEvent += value; } remove { PublishEvent -= value; } } #endregion
public void Notify(string str) { if (subscribeEvent != null) subscribeEvent.Invoke(string.Format("消息来源{0}:消息内容:{1}", _subName, str)); } } }
接下来是设计订阅者S。S类中使用了ISubscribe来与S.P进行解耦。代码如下：
namespace TJVictor.DesignPattern.SubscribePublish { public class Subscriber { private string _subscriberName;
public Subscriber(string subscriberName) { this._subscriberName = subscriberName; }
public ISubscribe AddSubscribe { set { value.SubscribeEvent += Show; } } public ISubscribe RemoveSubscribe { set { value.SubscribeEvent -= Show; } }
private void Show(string str) { Console.WriteLine(string.Format("我是{0}，我收到订阅的消息是:{1}", _subscriberName, str)); } } }
最后是发布者P，继承IPublish来对S.P发布消息通知。
namespace TJVictor.DesignPattern.SubscribePublish { public class Publisher:IPublish { private string _publisherName;
public Publisher(string publisherName) { this._publisherName = publisherName; }
private event PublishHandle PublishEvent; event PublishHandle IPublish.PublishEvent { add { PublishEvent += value; } remove { PublishEvent -= value; } }
public void Notify(string str) { if (PublishEvent != null) PublishEvent.Invoke(string.Format("我是{0},我发布{1}消息", _publisherName, str)); } } }
至此，一个简单的订阅发布模式已经完成了。下面是调用代码及运行结果。调用代码模拟了图2中的订阅发布关系，大家可以从代码，运行结果和示例图三方面对照着看。
#region TJVictor.DesignPattern.SubscribePublish //新建两个订阅器 SubPubComponet subPubComponet1 = new SubPubComponet("订阅器1"); SubPubComponet subPubComponet2 = new SubPubComponet("订阅器2"); //新建两个发布者 IPublish publisher1 = new Publisher("TJVictor1"); IPublish publisher2 = new Publisher("TJVictor2"); //与订阅器关联 publisher1.PublishEvent += subPubComponet1.PublishEvent; publisher1.PublishEvent += subPubComponet2.PublishEvent; publisher2.PublishEvent += subPubComponet2.PublishEvent; //新建两个订阅者 Subscriber s1 = new Subscriber("订阅人1"); Subscriber s2 = new Subscriber("订阅人2"); //进行订阅 s1.AddSubscribe = subPubComponet1; s1.AddSubscribe = subPubComponet2; s2.AddSubscribe = subPubComponet2; //发布者发布消息 publisher1.Notify("博客1"); publisher2.Notify("博客2"); //发送结束符号 Console.WriteLine("".PadRight(50,'-')); //s1取消对订阅器2的订阅 s1.RemoveSubscribe = subPubComponet2; //发布者发布消息 publisher1.Notify("博客1"); publisher2.Notify("博客2"); //发送结束符号 Console.WriteLine("".PadRight(50, '-')); #endregion
#region Console.ReadLine(); Console.ReadLine(); #endregion
运行结果图：
