【设计模式】观察者模式

观察者模式（Observer Pattern）

概念：

· 一种行为型设计模式；

· 用于对象间的一对多依赖；

· 适合解耦发布者和订阅者；

UML结构：

          ┌───────────┐
          │  Subject  │
          ├───────────┤
          │+ Attach() │
          │+ Detach() │
          │+ Notify() │
          └───────────┘
                ▲
                │
      ┌─────────┴─────────┐
      │                   │
┌─────────────┐     ┌─────────────┐
│ConcreteSubject│     │  Observer   │
└─────────────┘     ├─────────────┤
│- state       │     │+ Update()   │
│+ GetState()  │     └─────────────┘
│+ SetState()  │
└─────────────┘
      ▲
      │
┌─────────────┐
│ConcreteObserver│
└─────────────┘
│- name        │
│+ Update()    │
└─────────────┘

代码示例：

/// <summary>
/// 抽象观察者接口
/// </summary>
public interface IObserver
{
    void Receive();
}

/// <summary>
/// 实际的观察者类
/// </summary>
public class ConcreteObserver : IObserver
{
    public string Name { get; set; }

    public void Receive()
    {
        Console.WriteLine($"监听者：{Name}，接收到信号");
    }
}

/// <summary>
/// 上下文（也叫被观察者类）
/// </summary>
public class Context
{
    private readonly List<IObserver> listeners = new();

    public void AddListener(IObserver observer)
    {
        if (observer != null && !listeners.Contains(observer))
        {
            listeners.Add(observer);
        }
    }

    public void RemoveListener(IObserver observer)
    {
        listeners.Remove(observer);
    }

    /// <summary>
    /// 通知所管理的观察者
    /// </summary>
    public void Notify()
    {   
        // 使用for循环，避免在遍历时有观察者被移除而发生异常
        for (int i = 0; i < listeners.Count; i++)
        {
            listeners[i].Receive();
        }
    }
}

/// <summary>
/// 客户端
/// </summary>
public class Client
{
    public static void Main()
    {
        IObserver observerA = new ConcreteObserver();
        IObserver observerB = new ConcreteObserver();

        Context context = new Context();

        context.AddListener(observerA);
        context.AddListener(observerB);

        context.Notify();
    }
}

特点：
优点：

· 实现对象之间的松耦合：主题和观察者不直接依赖具体实现；

· 支持广播通信：一个主题可以通知多个观察者；

· 动态灵活：可以随时增加或减少观察者；
缺点：

· 观察者过多会导致性能下降；

· 需要注意对观察者的管理；

· 若观察者之间也需要相互观察，可能会导致无限的循环；

适用场景：

· 事件驱动系统：点击一个按钮，通知其他组件；

· 数据变化通知；

· 消息订阅机制：消息队列、广播系统、游戏状态的更新；

举例场景：

· 游戏中血条的变化；

· 股票价格的涨跌通知；

· 按钮点击的响应；