.Net行为型设计模式之观察者模式（Observer）

观察者模式（Observer），是一种行为型设计模式，它定义对象之间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。观察者模式中的被观察者和观察者之间是松耦合的，它们之间没有直接的耦合关系，而是通过抽象化的通知来进行交互。

观察者模式中主要有以下角色：

• Subject（被观察者）：被观察者是具体的被观察者对象，它维护着一个观察者列表，提供注册、删除和通知等方法。
• Observer（观察者）：观察者是具体的观察者对象，每个观察者都会对被观察者的变化做出响应。
• ConcreteSubject（具体被观察者）：具体被观察者是被观察者角色的实现，它会向观察者广播事件，实现通知的具体逻辑。
• ConcreteObserver（具体观察者）：具体观察者是观察者角色的实现，它会根据被观察者的事件来做出响应。

示例1

下面是一个简单的示例，以模拟一个电商网站中最近活动的商品为例。具体被观察者为Goods类，具体观察者为User类。

public interface IGoods
{
    void RegisterObserver(IObserver observer);
    void RemoveObserver(IObserver observer);
    void NotifyObservers();
}

public class Goods : IGoods
{
    private readonly List<IObserver> _observers = new List<IObserver>();
    private string _name;
    private double _price;

    public Goods(string name, double price)
    {
        _name = name;
        _price = price;
    }

    public void SetPrice(double price)
    {
        if (price != _price)
        {
            _price = price;
            NotifyObservers();
        }
    }

    public void RegisterObserver(IObserver observer)
    {
        if (!_observers.Contains(observer))
        {
            _observers.Add(observer);
        }
    }

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

    public void NotifyObservers()
    {
        foreach (var observer in _observers)
        {
            observer.Update(_name, _price);
        }
    }
}

public interface IObserver
{
    void Update(string name, double price);
}

public class User : IObserver
{
    private readonly string _name;
    private double _maxPrice;

    public User(string name, double maxPrice)
    {
        _name = name;
        _maxPrice = maxPrice;
    }

    public void Update(string name, double price)
    {
        if (price > _maxPrice)
        {
            Console.WriteLine($"{_name}收到了{price.ToString("C2")}元的{name}商品促销通知。");
        }
    }

    public void SetMaxPrice(double maxPrice)
    {
        _maxPrice = maxPrice;
    }
}

示例2

下面是一个更加具体的示例，以模拟一个股票行情的观察者模式为例。具体被观察者为Stock类，具体观察者为Investor类。

public interface IStock
{
    void RegisterObserver(IObserver observer);
    void RemoveObserver(IObserver observer);
    void NotifyObservers();
}

public class Stock : IStock
{
    private readonly List<IObserver> _observers = new List<IObserver>();
    private string _name;
    private double _price;

    public Stock(string name, double price)
    {
        _name = name;
        _price = price;
    }

    public void SetPrice(double price)
    {
        if (price != _price)
        {
            _price = price;
            NotifyObservers();
        }
    }

    public void RegisterObserver(IObserver observer)
    {
        if (!_observers.Contains(observer))
        {
            _observers.Add(observer);
        }
    }

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

    public void NotifyObservers()
    {
        foreach (var observer in _observers)
        {
            observer.Update(_name, _price);
        }
    }
}

public interface IObserver
{
    void Update(string name, double price);
}

public class Investor : IObserver
{
    private readonly string _name;

    public Investor(string name)
    {
        _name = name;
    }

    public void Update(string name, double price)
    {
        Console.WriteLine($"{_name}收到了{name}股票的价格变化通知，当前价格为{price.ToString("C2")}元。");
    }
}

以上是具体实现示例的代码。在示例1中，具体被观察者为Goods类，具体观察者为User类。具体被观察者通过维护一个观察者们的列表来实现注册观察者、删除观察者、通知观察者等方法，并通过NotifyObservers()方法广播消息。具体观察者User类实现了IObserver接口，并实现了Update()方法。当具体被观察者Goods类的价格发生变化时，它就会向观察者们发送通知，观察者们便会根据自己的逻辑作出相应的操作，例如在本示例中，如果价格高于某个值，就会通知用户“xx收到了xx元的xx商品促销通知”。

在示例2中，具体被观察者为Stock类，具体观察者为Investor类。具体被观察者和具体观察者都是通过实现IStock和IObserver接口来实现注册观察者、删除观察者、通知观察者等方法，并通过NotifyObservers()方法广播消息。当具体被观察者Stock类的价格发生变化时，它就会向观察者们发送通知，观察者们便会根据自己的逻辑作出相应的操作，例如在本示例中，如果价格发生变化，就会通知投资者“xx收到了xx股票的价格变化通知，当前价格为xx元”。