设计模式：观察者模式（一）

观察者模式定义了对象之间一个主题对多应多个观察者的依赖，这样一来，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。
角色：
- 主题（Subject）：主题是一个接口，该接口规定了具体主题需要实现的方法
- 观察者（Observer）：观察者是一个接口，该接口规定了具体观察者用来更新数据的方法。
- 具体主题（ConcreteSubject）：具体主题是实现主题接口类的一个实例，该实例包含有可以经常发生变化的数据。具体主题使用一个集合，比如ArrayList，存放观察者的引用，以便数据变化时通知具体的观察者。
- 具体观察者（Concrete Observer）：具体观察者是实现观察者接口的一个实例。具体观察者包含有可以存放具体主题引用的主题接口变量，以便具体观察者让具体主题将自己添加到具体主题的集合中，使自己成为它的观察者，或让这个具体的主题将自己从具体的主题中的观察者列表中删除，使自己不再是它的观察者。
一对多关系：
- 利用观察者模式，主题是具有状态的对象，并可以控制这些状态。也就是说，有“一个”具有状态的主题。另一方面，观察者使用这些状态，虽然这些状态并不属于他们。有许多的观察者，依赖主题来告诉他们状态何时改变了。这就产生一个关系：“一个”主题对应“多个”观察者的关系。
Demo背景　
- 设计一个气象观测站，测量温度、湿度、气压等，会有多种公告板如气温布告板，舒适度布告板，天气预报布告板等等。每当天气数据变化时，这些布告板的数据就需要相应自动更新。

代码实现

主题接口：ISubject

public interface ISubject
{
    void RegisterObserver(IObserver o);
    void RemoveObserver(IObserver o);
    void NotifyObserver();
}

观察者接口：IObserver

public interface IObserver
{
    void Update(float temp, float humidity, float pressure);
}

具体主题：WeatherData

public class WeatherData:ISubject
{
    private ArrayList observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;
    public WeatherData()
        {
            observers = new ArrayList();
        }
    public void RegisterObserver(IObserver o)
    {
        observers.Add(o);
    }

    public void RemoveObserver(IObserver o)
    {
        int i = observers.IndexOf(o);
        if (i >= 0)
        {
            observers.RemoveAt(i);
        }
    }

    public void NotifyObserver()
    {
        for (int i = 0; i < observers.Count; i++)
        {
            IObserver observer = (IObserver)observers[i];
            observer.Update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }
    public void messurementsChanged()
        {
            NotifyObserver();
        }
    public void SetMessureMents(float temperature, float humidity, float pressure)
        {
            this.temperature = temperature;
            this.humidity = humidity;
            this.pressure = pressure;
            messurementsChanged();
        }
}

具体观察者：CurrentConditionDisplay，ForecastDisplay

public interface IDisplayElement
{
    void Display();
}

public class CurrentConditionDisplay : IObserver, IDisplayElement
{
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;
    private ISubject weatherData;
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine($"公告板1 当前天气 => temperature:{temperature},humidity:{humidity},pressure:{pressure}");
    }

    public void Update(float temperature, float humidity, float pressure)
    {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        Display();
    }
    public CurrentConditionDisplay(ISubject weatherData)
    {
        this.weatherData = weatherData;
        weatherData.RegisterObserver(this);
    }
}

public class ForecastDisplay : IObserver, IDisplayElement
{
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;
    private ISubject weatherData;
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine($"公告板2 明天天气 => temperature:{temperature},humidity:{humidity},pressure:{pressure}");
    }

    public void Update(float temperature, float humidity, float pressure)
    {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        Display();
    }
    public ForecastDisplay(ISubject weatherData)
    {
        this.weatherData = weatherData;
        weatherData.RegisterObserver(this);
    }
}

测试代码与运行结果

static void Main(string[] args)
{
    WeatherData weatherData = new WeatherData();
    Console.WriteLine("--------公告板1加入观察者-------");
    CurrentConditionDisplay display1 = new CurrentConditionDisplay(weatherData);
    weatherData.SetMessureMents(10, 20, 30);
    Console.WriteLine("--------公告板2加入观察者-------");
    ForecastDisplay display2 = new ForecastDisplay(weatherData);
    weatherData.SetMessureMents(15, 25, 35);
    Console.WriteLine("--------公告板1退出观察者-------");
    weatherData.RemoveObserver(display1);
    weatherData.SetMessureMents(19, 29, 39);
}

优点：
- 具体主题和具体观察者是松耦合关系。由于主题（Subject）接口仅仅依赖于观察者（Observer）接口，因此具体主题只是知道它的观察者是实现观察者（Observer）接口的某个类的实例，但不需要知道具体是哪个类。同样，由于观察者仅仅依赖于主题（Subject）接口，因此具体观察者只是知道它依赖的主题是实现主题（subject）接口的某个类的实例，但不需要知道具体是哪个类。
- 观察模式满足“开-闭原则”。主题（Subject）接口仅仅依赖于观察者（Observer）接口，这样，我们就可以让创建具体主题的类也仅仅是依赖于观察者（Observer）接口，因此如果增加新的实现观察者（Observer）接口的类，不必修改创建具体主题的类的代码。同样，创建具体观察者的类仅仅依赖于主题（Observer）接口，如果增加新的实现主题（Subject）接口的类，也不必修改创建具体观察者类的代码。
源码地址: https://github.com/DonyGu/DesignPatterns

设计模式：观察者模式（一）

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