C#观察者模式详解

一、定义及原理

观察者模式是一种行为设计模式，其定义把对象间的一种依赖关系从静态转化为动态的，从而使得一个对象在其他对象的状态发生改变时被通知并自动更新。

观察者模式中，被观察者维护一个观察者列表，当被观察者的状态发生改变时，遍历观察者列表并调用观察者的统一接口，观察者根据被观察者的状态进行相应的处理。

二、实现方式

在C#中，可以通过委托和事件来实现观察者模式。

首先定义一个委托类型，表示观察者的处理方法：

public delegate void UpdateHandler(object sender, EventArgs e);

然后定义一个被观察者的抽象类或接口，用于添加和删除观察者，以及通知观察者：

public abstract class Subject
{
    // 观察者列表
    private List<UpdateHandler> observers = new List<UpdateHandler>();
    // 注册观察者
    public void Attach(UpdateHandler observer)
    {
        observers.Add(observer);
    }
    // 删除观察者
    public void Detach(UpdateHandler observer)
    {
        observers.Remove(observer);
    }
    // 通知观察者
    public void Notify(object sender, EventArgs e)
    {
        foreach (UpdateHandler observer in observers)
        {
            observer(sender, e);
        }
    }
}

被观察者的子类可以通过继承Subject类来实现添加、删除观察者和通知观察者的方法。

定义一个观察者的抽象类或接口：

public abstract class Observer
{
    // 更新方法，被被观察者调用
    public abstract void Update(object sender, EventArgs e);
}

观察者的子类需要实现Update方法，该方法中根据被观察者的状态进行相应的处理。

三、实例演示

以下是一个简单的实例，演示了观察者模式的用法。

被观察者类：

public class Product : Subject
{
    private string name;
    private double price;
    public Product(string name, double price)
    {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }
    // 商品名称
    public string Name
    {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }
    // 商品价格
    public double Price
    {
        get { return price; }
        set { price = value; Notify(this, EventArgs.Empty); }
    }
}

观察者类：

public class Customer : Observer
{
    private string name;
    public Customer(string name)
    {
        this.name = name;
    }
    // 更新方法
    public override void Update(object sender, EventArgs e)
    {
        Product product = sender as Product;
        Console.WriteLine($"顾客{name}，您关注的商品{name}的价格已经从{product.Price - product.Price * 0.1}元变为{product.Price}元了！");
    }
}

测试类：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Product product = new Product("Surface Laptop", 9999.99);
        // 添加观察者
        Customer c1 = new Customer("张三");
        Customer c2 = new Customer("李四");
        product.Attach(c1.Update);
        product.Attach(c2.Update);
        // 修改商品价格
        Console.WriteLine("修改商品价格为：8999.99");
        product.Price = 8999.99;
        Console.ReadKey();
    }
}

输出结果：

修改商品价格为：8999.99
顾客张三，您关注的商品Surface Laptop的价格已经从8999.991元变为8999.99元了！
顾客李四，您关注的商品Surface Laptop的价格已经从8999.991元变为8999.99元了！

四、优缺点分析

优点：

1. 解耦：观察者模式将被观察者和观察者解耦，使得它们可以独立演化。
2. 扩展性：可以方便地增加新的观察者和被观察者，而不需要修改原有的代码。
3. 灵活性：观察者模式可以实现松耦合，被观察者和观察者之间只是简单地约定了一种通信方式。

缺点：

1. 过度使用：如果观察者太多或者观察者与被观察者之间的交互过于复杂，可能会导致代码的维护和理解变得更加困难。此时我们应该考虑使用其他方式替代观察者模式。