Observer模式

软件设计模式在软件架构中的应用
Observer模式在.net架构中的应用
1.简介
在.NET Framework中，关于事件与委托的处理就采用了Observer模式。

事件的发布者，就是Subject角色；而事件的订阅者，则为Observer角色。

例如，Button控件发布了Click事件，当一个窗体对象创建了Button实例时，如果需要在点击Button对象后进行相应的操作，就可以订阅Button的Click事件。

在这样的实现方式里，Button对象不依赖于任何可能将订阅Click事件的Observer；而对于Observer而言，在订阅Click事件时，它只需要知道该事件的委托类型，即EventHandler。

由于委托类型相当于是一组方法签名相同的方法，与接口不同，因此具体的Observer类就不受接口实现的限制，使得Observer 角色与Subject角色之间的依赖大大地减弱，实现了解耦的目的。

由于委托与接口的差别，与GOF关于Observer模式的实现方案相比，利用事件与委托在解耦性方面具有一定的优势，因此，本节将引入事件与委托机制对上一节的实现方案进行修改。

首先，需要定义一个委托类型，它指代的方法签名应该与之前IStateChangeable中的接口方法FindAndChangeEQPState相同。

public delegate void ChangeEQPStateHandler(Equipment eqp);
接着修改Subject角色，也就是IStateNotifier接口对象，它应该是事件的发布者。

在接口中定义事件是没有问题的，不过鉴于需求对消息通知者的要求，在此，我简化了Subject角色的定义，直接以类StateNotifier来完成。

public class StateNotifer
{
public event ChangeEQPStateHandler ChangeEQPStateEvent; public void Attach(ChangeEQPStateHandler handler)
{
ChangeEQPStateEvent += handler;
}
public void Detach(ChangeEQPStateHandler handler)
{
ChangeEQPStateEvent -= handler;
}
public void ChangeState(Equipment eqp)
{
if (ChangeEQPStateEvent != null)
{
ChangeEQPStateEvent(eqp);
}
}
}
2.OperatorForm与ManufactureForm类
由于引入了ChangeEQPStateHandler委托，因而可以删去原来作为抽象Observer角色的IStateChangeable接口。

作为具体Observer角色的两个窗体类OperatorForm与ManufactureForm，则修改其实现如下。

public class OperatorForm:System.Windows.Forms.Form
{
public OperatorForm(StateNotifier notifier)
{
notifier.Attach(new ChangeEQPStateHandler(this.FindAndChangeEQPState));
}
//与ChangeEQPStateHandler委托一致的方法
private void FindAndChangeEQPState(Equipment eqp)
{
//实现略
}
}
public class ManufactureForm:System.Windows.Forms.Form
{
public ManufactureForm(StateNotifier notifier)
{
notifier.Attach(new ChangeEQPStateHandler(this.FindAndChangeEQPState));
}
//与ChangeEQPStateHandler委托一致的方法
private void FindAndChangeEQPState(Equipment eqp)
{
//实现略
}
}
在OperatorForm和ManufactureForm类中，我们通过构造函数将StateNotifier对象传入，然后调用StateNotifier的Attach方法。

StateNotifier类中定义的Attach和Detach方法，其职责是将委托对象ChangeEQPStateHandler添加或移除委托链。

如果参照.NET Framework中Button 的实现方式，完全可以去掉这两个方法，直接利用C#提供的+=与 =运算符实现。

此外，为了更好地调用StateNotifier对象，我们可以将其定义为一个全局变量，放到类Utility中。

修改后的完整实现如下所示。

public class StateNotifer
{
public event ChangeEQPStateHandler ChangeEQPStateEvent;
public void ChangeState(Equipment eqp)
{
if (ChangeEQPStateEvent != null)
{
ChangeEQPStateEvent(eqp);
}
}
}
public static Class Utility
{
public static StateNotifier Notifier = new StateNotifier(); }
public class MainForm:System.Windows.Forms.Form
{
private Equipment m_eqp;
private Timer timer;
private IContainer components;
public MainForm()
{
OperatorForm opForm = new OperatorForm();
ManufactureForm maForm = new ManufactureForm();
opForm.Show();
maForm.Show();
InitializeComponent();
}
private void InitializeComponent()
{
//其他略
this.timer.Enabled = true;
this.timer.Interval = 1000;
this.timer.Tick += new System.EventHandler(this.timer_Tick); }
private void timer_Tick(object sender, EventArgs e)
{
//获取服务端消息
//判断状态是否改变
if (IsChanged())
{
Utility.Notifier.ChangeState(m_eqp);
}
private bool IsChanged()
{
return true;
}
}
public class OperatorForm:System.Windows.Forms.Form
{
public OperatorForm()
{
InitializeComponent();
Utility.Notifier.ChangeEQPStateEvent += new ChangeEQPStateHandler(this.FindAndChangeEQPState);}
private void FindAndChangeEQPState(Equipment eqp)
{
//实现略
}
}
public class ManufactureForm:System.Windows.Forms.Form
public ManufactureForm ()
{
InitializeComponent();
Utility.Notifier.ChangeEQPStateEvent += new ChangeEQPStateHandler(this.FindAndChangeEQPState);
}
private void FindAndChangeEQPState(Equipment eqp)
{
//实现略
}
}
利用事件与委托实现Observer模式，可以不受Observer角色中接口方法的限制。

在上述的实现方案中，OperatorForm类的FindAndChangeEQPState方法名是没有限制的，只要该方法符合委托ChangeEQPStateHandler的方法签名即可。

因此，我们可以在Observer角色中定义一系列符合委托ChangeEQPStateHandler方法签名的方法，然后利用委托链的机制，将这些方法添加到事件ChangeEQPStateEvent中。

由于.NET Framework自身提供了对委托链的管理，因而在实现中可以省略添加和移除Observer对象的方法。

如此的实现与上一节相比，实不可同日而语，应该是更加灵活了。

故而在.NET中，如果需要实现Observer模式，我强烈建议利用事件与委托来完成整个设计。