设计模式Python实现-观察者模式

观察者模式(发布-订阅模式 Publish Subscribe Pattern):定义了一种一对多的关系，让多个观察对象同时监听一个主题对象，当主题对象状态发生变化时会通知所有观察者,是它们能够自动更新自己，是一种行为设计模式。

观察者模式的结构

1,Publisher 会向其他对象发送值得关注的事件notifySubscribers。事件会在发布者自身状态改变或执行特定行为后发生。发布者中包含一个允许新订阅者加入subscribe和当前订阅者离开列表unsubscribe的订阅构架。

2,当新事件发生时，发送者会遍历订阅列表并调用每个订阅者对象的通知方法。该方法是在订阅者接口中声明的。

3,Subscriber 接口声明了通知接口。在绝大多数情况下，该接口仅包含一个update方法。该方法可以拥有多个参数，使发布者能在更新时传递事件的详细信息。

4,Concrete Subscriber 具体订阅者,可以执行一些操作来回应发布者的通知。所有具体订阅者类都实现了同样的接口，发布者不与具体类相耦合。

5,订阅者通常需要一些上下文信息来正确地处理更新。因此，发布者通常会将一些上下文数据作为通知方法的参数进行传递。发布者也可将自身作为参数进行传递，使订阅者直接获取所需的数据。

6,Client 会分别创建发布者和订阅者对象，然后为订阅者注册发布者更新。

观察者代码

from __future__ import annotations
from abc import ABC, abstractmethod
from random import randrange
from typing import List


class Subject(ABC):
    """
    声明一组用于管理订阅者的方法
    """

    @abstractmethod
    def attach(self, observer: Observer) -> None:
        """
        添加观察者到subject.
        """
        pass

    @abstractmethod
    def detach(self, observer: Observer) -> None:
        """
        从subject删除观察者.
        """
        pass

    @abstractmethod
    def notify(self) -> None:
        """
        通知观察者事件的发生.
        """
        pass


class ConcreteSubject(Subject):
    """
    Subject有一些状态，状态变更需要通知观察者
    """
    # Subject的状态，所有的订阅者都要有，
    _state: int = None

    # 订阅用户列表
    _observers: List[Observer] = []

    def attach(self, observer: Observer) -> None:
        print("Subject: Attached an observer.")
        self._observers.append(observer)

    def detach(self, observer: Observer) -> None:
        self._observers.remove(observer)

    # 通知所有订阅者
    def notify(self) -> None:
        """
        通知接口，触发了所有的订阅用户的update方法
        """

        print("Subject: Notifying observers...")
        for observer in self._observers:
            observer.update(self)

    def some_business_logic(self) -> None:
        """
        一些业务逻辑块，处理业务逻辑后，也可能会触发状态的变更，需要调用notify通知所有订阅者，
        """

        print("
Subject: state change")
        self._state = randrange(0, 10)

        print(f"Subject: My state has changed to: {self._state}")
        self.notify()


class Observer(ABC):
    """
    订阅者声明对象使用的update.
    """

    @abstractmethod
    def update(self, subject: Subject) -> None:
        """
        接收到状态变更.
        """
        pass


"""
具体订阅者，对状态的变更做出具体反应
"""


class ConcreteObserverA(Observer):
    def update(self, subject: Subject) -> None:
        if subject._state < 3:
            print("ConcreteObserverA: Reacted to the event")


class ConcreteObserverB(Observer):
    def update(self, subject: Subject) -> None:
        if subject._state == 0 or subject._state >= 2:
            print("ConcreteObserverB: Reacted to the event")


if __name__ == "__main__":
    # The client code.

    subject = ConcreteSubject()

    observer_a = ConcreteObserverA()
    subject.attach(observer_a)

    observer_b = ConcreteObserverB()
    subject.attach(observer_b)

    subject.some_business_logic()
    subject.some_business_logic()

    subject.detach(observer_a)

    subject.some_business_logic()

适用场景：

1，当一个对象状态的改变需要改变其他对象，或实际对象是事先未知的或动态变化的时，可使用观察者模式。

2，当应用中的一些对象必须观察其他对象时，可使用该模式。

优点：

符合开闭原则，不用修改发布者代码就能引入新的订阅者类。

可以在运行时建立对象之间的联系。

缺点：

订阅者的通知顺序是随机的

作者：Andy
出处：http://www.cnblogs.com/onepiece-andy/
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