C#設計模式——觀察者模式(Observer Pattern)

一、概述
在軟件設計工作中會存在對象之間的依賴關系，當某一對象發生變化時，所有依賴它的對象都需要得到通知。如果設計的不好，很容易造成對象之間的耦合度太高，難以應對變化。使用觀察者模式可以降低對象之間的依賴，以松耦合的方式實現這一目標。
二、觀察者模式
觀察者模式定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態發生改變時，所有依賴於它的對象都得到通知並自動更新。其結構圖如下：

Subject知道它的所有觀察者並提供了觀察者注冊和刪除訂閱的接口。
Observer為那些在目標發生改變時需獲得通知的對象定義一個更新接口。
ConcreteSubject實現Subject接口，當改變狀態時向依賴於它的ConcreteObserver發送通知。
ConcreteObserver實現Observer的更新接口，使得自身能根據ConcreteSubject狀態的不同而做出相應的改變。
觀察者模式分為推模式和拉模式兩種。推模式是當有通知時，把依賴對象的信息以參數的形式傳遞給所有觀察者，而拉模式通知方法本身並不帶任何的參數，是由觀察者自己到依賴對象那里取回相關信息。在推模式下，所有觀察者都通過參數傳遞的方式得到依賴對象的全部信息，與依賴對象之間的耦合較低，但不能實現“按需所取”所需要信息的。而拉模式僅僅是通知觀察者，至於要不要提取依賴對象的信息則是觀察者自己的事情，這么一來就實現“按需所取”，但往往要在ConcreteObserver里保存一個ConcreteSubject的引用，與ConcreteSubject的耦合也加強了。
觀察者模式的Subject一般需要提供觀察者注冊和刪除訂閱的接口，但在.NET中，往往可以利用事件和委托的特性來實現觀察者模式，這是一種更為優雅的方案。
三、示例
我們現在利用事件實現觀察者模式。我們設計一個信用卡消費的簡單例子，在消費的同時需要對用戶賬戶進行扣款，同時對用戶進行短信提醒。
首先定義信用卡類，當消費金額變動時會觸發Notify方法通知該對象的所有觀察者。

    public class CreditCard : EventArgs
    {
        private float _spendAmount;
        public event EventHandler<CreditCard> SpendMoney;

        public float SpendAmount
        {
            get
            {
                return _spendAmount;
            }
            set
            {
                _spendAmount = value;
                Notify();
            }
        }

        private void Notify()
        {
            if (SpendMoney != null)
            {
                SpendMoney(this, this);
            }
        }
    }

接着定義Observer接口，並使用戶帳戶類和短信提醒類實現這個接口，其中這兩個ConcreteObserver類的Update方法簽名必須與CreditCard中的事件SendMoney一致，否則就無法注冊到CreditCard。

   public interface IObserver<T>
    {
        void Update(Object sender, T e);
    }

    public class SMSNotify : IObserver<CreditCard>
    {
        public void Update(Object sender, CreditCard e)
        {
            Console.WriteLine("Sms notify.Spend {0}", e.SpendAmount);
        }
    }

    public class Account : IObserver<CreditCard>
    {
        private float _accountAmount;

        public Account(float accountAmount)
        {
            _accountAmount = accountAmount;
        }

        public void Update(Object sender, CreditCard e)
        {
            _accountAmount += e.SpendAmount;
            Console.WriteLine("Account amount is {0}", _accountAmount);
        }
    }

最后看一下客戶端調用。

    static void Main(string[] args)
    {
        CreditCard creditCard = new CreditCard();
        SMSNotify sms = new SMSNotify();
        Account account = new Account(1000);
        creditCard.SpendMoney += account.Update;
        creditCard.SpendMoney += sms.Update;
        creditCard.SpendAmount = 200;
    }