重温设计模式 --- 观察者模式

引言

观察者模式是一种行为型设计模式，它允许对象之间建立一种一对多的关系，使得当一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都能够自动得到通知并更新自己的状态。该模式可以帮助我们实现松耦合的系统，以便更好地应对变化和扩展。

在观察者模式中，有两个角色：观察者和被观察者。被观察者负责维护观察者列表，并在状态发生改变时通知观察者；观察者则负责接收被观察者的通知并进行相应的处理。

下面我们通过一个简单的例子来说明观察者模式的用法。假设我们要实现一个计数器，每次计数器增加时需要通知所有的观察者。

观察者

先定义一个接口IObserver，用于定义观察者的行为，该接口只有一个方法Update，用于接收被观察者的通知并更新观察者的状态。

public interface IObserver
{
    void Update(int count);
}

再定义一个观察者实现ConsoleObserver，它负责在控制台上输出计数器的值。

public class ConsoleObserver : IObserver
{
    public void Update(int count)
    {
        Console.WriteLine($"Count = {count}");
    }
}

被观察者

定义一个被观察者Counter，它负责维护观察者列表，并在计数器增加时通知观察者。

public class Counter
{
    private int count = 0;
    private List<IObserver> observers = new List<IObserver>();

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

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

    public void Increment()
    {
        count++;
        NotifyObservers();
    }

    private void NotifyObservers()
    {
        foreach (IObserver observer in observers)
        {
            observer.Update(count);
        }
    }
}

然后可以定义一个观察者ConsoleObserver，一个被观察者Counter,再计数器增加时，通知ConsoleObserver输出到控制台。

Counter counter = new Counter();

IObserver consoleObserver = new ConsoleObserver();

counter.AddObserver(consoleObserver);

counter.Increment();

控制台得到输出Count = 1。

结论

观察者模式广泛应用于GUI（图形用户界面）开发、事件驱动系统、消息通知系统、进程间通信等场景中。

它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，当主题对象发生变化时，所有依赖于它的观察者对象都会得到通知并自动更新。

观察者模式的作用是将系统中的关注点分离，提高系统的可维护性、扩展性和重用性。通过该模式，主题对象和观察者对象之间的耦合度降低，让它们之间的关系更加松散，从而使系统更加灵活、可扩展和易于维护。