第三十章 观察者模式（Observer Pattern）

意图

定义对象间一对多的关系，一个对象变化时，所有依赖它的对象都得到通知并被自动更新。一个最典型的例子就是Windows中的音量控制器，我们可以打开多个音量控制器窗口。当其中一个变化的时候，其余均随之变化。

 

使用场合

改变一个对象需要通知其他对象，而不知道有多少个对象有待改变

一个对象必须通知其他对象，而又不能假定这些对象，几不希望这些对象是紧密耦合的。

结构

Subject（目标）：知道观察者，可以有多个任意多个观察者观察一个目标。

Observer（观察者）：为观察者定一个更新接口。

ConcreteSubject（具体目标）：根据ConcreteSubject更新观察者。

ConcreteObserver（具体对象观察者）：根据ConcreteSubject更新观察者。 

这是传统的观察者模式结构，如果采用委托技术，则Subject不需要知道Observer的存在，这时只要将Notify委托给Observer对象即可。

效果

采用观察者模式的优点是降低了目标和观察者之间的耦合性。如果采用.NET的委托和事件机制实现观察者模式，可以使目标和观察者之间没有静态的耦合关系。

由于观察者模式不限定观察者的数量，因此可以支持广播，目标发送信息时不需要制定观察者。

采用委托和事件机制实现观察者模式

然而采用观察者模式的代价就是如果通讯设计不当，会产生意想不到的连锁反应。由于观察者模式动态执行，所以这种连锁反应很难调试，常见的连锁异常出现在事件处理上。

模拟声音控制器

声音控制类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace ObserverPattern
{
    public class VolumeControl
    {
        //代理变化事件的代理
        public delegate void VolumeChangeEvent(int v);
        //音量变化的事件
        public event VolumeChangeEvent VolumeChanged;
        private int volume = 0;

        /**//// <summary>
        /// 音量
        /// </summary>
        public int Volume
        {
            get { return volume; }
            set
            {
                volume = value;
                if (VolumeChanged != null)
                {
                    VolumeChanged(volume);
                }
            }
        }
    }
}

声音控制面板窗体：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;

namespace ObserverPattern
{
    public partial class FrmSub : Form
    {
        private VolumeControl vc1;
        private VolumeControl vc2;

        public FrmSub(VolumeControl v1, VolumeControl v2)
        {
            InitializeComponent();
            vc1 = v1;
            vc2 = v2;
        }

        private void FrmSub_Load(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        public void ChangeVolume1(int v)
        {
            vScrollBar1.Value = v;
        }

        public void ChangeVolume2(int v)
        {
            vScrollBar2.Value = v; 
        }

        private void vScrollBar1_ValueChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            vc1.Volume = vScrollBar1.Value;
        }

        private void vScrollBar2_ValueChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            vc2.Volume = vScrollBar2.Value;
        }

        private void FrmSub_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e)
        {
            //注销事件
            vc1.VolumeChanged -= new VolumeControl.VolumeChangeEvent(ChangeVolume1);
            vc2.VolumeChanged -= new VolumeControl.VolumeChangeEvent(ChangeVolume2);
        }
    }
}

测试窗体：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;

namespace ObserverPattern
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        private VolumeControl vc1;
        private VolumeControl vc2;

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            vc1 = new VolumeControl();
            vc2 = new VolumeControl();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {            
            FrmSub fs = new FrmSub(vc1,vc2);

            //注册事件
            vc1.VolumeChanged += new VolumeControl.VolumeChangeEvent(fs.ChangeVolume1);
            vc2.VolumeChanged += new VolumeControl.VolumeChangeEvent(fs.ChangeVolume2);

            fs.Show();
        }
    }
}

事件连锁

使用观察者模式及事件委托时，需要注意连锁情况。如果处理不当，则发生“死锁”，即使程序进入死循环。发生死锁的原因有多种，最常见的是两个对象的状态需要保持一致，并且二者互为主题和观察者。其中一个发生变化，另一个也随之变化。当某种条件导致循环调用时，会产生死锁。

 

相关模式

中介者模式：如果观察者和被观察者之间的主题关系复杂，则需要引入变化管理器，这时变化管理器起着中介者的作用。