一文看懂Observer模式：100行代码，高能解析复杂耦合关系！

后端

2023-02-06 11:58:42

Observer模式：深入探索及其强大应用

在软件开发领域，设计模式提供了一种完善且可重用的解决方案，用于解决常见编程问题。其中，Observer模式因其多功能性和广泛的应用场景而备受推崇。

Observer模式概述

Observer模式是一种设计模式，它定义了一种一对多的依赖关系，其中多个观察者对象订阅一个主题对象。当主题对象的状态发生变化时，它会通知所有观察者，使它们能够自动更新自己的状态，从而实现响应式和解耦的架构。

Observer模式的特点

松散耦合： 主题和观察者之间保持松散耦合，这意味着主题无需了解观察者的存在，而观察者也可以随时注册或注销主题的订阅。
高并发： Observer模式支持高并发，因为主题可以同时通知多个观察者，而观察者可以并发地处理主题的状态变化。
可伸缩性： Observer模式具有可伸缩性，因为可以随时添加或删除观察者，而不会影响主题对象的功能。
响应式： Observer模式具有响应性，因为当主题对象的状态发生变化时，观察者对象可以立即做出反应。

Observer模式的应用场景

Observer模式在各种场景中得到广泛应用，包括：

GUI编程： 用于实现事件监听，例如按钮点击事件。
网络编程： 用于实现消息订阅和发布，例如服务器向订阅者发送消息。
分布式系统： 用于实现集群管理，例如当集群中的机器出现故障时向其他机器发送通知。

Python代码示例

# Subject类：被观察的对象
class Subject:
    def __init__(self):
        self._observers = []  # 存储观察者列表

    def add_observer(self, observer):
        self._observers.append(observer)

    def remove_observer(self, observer):
        self._observers.remove(observer)

    def notify_observers(self):
        for observer in self._observers:
            observer.update(self)  # 通知所有观察者

# Observer类：观察者对象
class Observer:
    def __init__(self, subject):
        subject.add_observer(self)  # 向主题对象注册观察者

    def update(self, subject):
        pass  # 定义观察者更新行为

# ConcreteSubject类：具体主题对象
class ConcreteSubject(Subject):
    def __init__(self, data):
        super().__init__()
        self._data = data

    def get_data(self):
        return self._data

    def set_data(self, data):
        self._data = data
        self.notify_observers()  # 数据改变后通知观察者

# ConcreteObserver类：具体观察者对象
class ConcreteObserver(Observer):
    def __init__(self, subject):
        super().__init__(subject)

    def update(self, subject):
        print(f"ConcreteObserver: Received update from subject: {subject.get_data()}")

# 测试Observer模式
if __name__ == "__main__":
    subject = ConcreteSubject(10)
    observer1 = ConcreteObserver(subject)
    observer2 = ConcreteObserver(subject)

    subject.set_data(20)
    subject.set_data(30)