Наблюдатель (Observer)

К основной странице курса

Другое имя

Издатель-Подписчик (Publisher-Subscriber)

Назначение

При изменении состояния одного объекта все зависимые от него объекты (подписчики) оповещаются об обновлении.

Описание

В системе, в которой одни объекты зависят от других, необходимо согласованное обновление информации.

Ключевыми в паттерне Наблюдатель являются Субъект и Наблюдатель. У Субъекта может быть сколько угодно зависимых от него наблюдателей.

Все наблюдатели уведомляются об изменениях в состоянии субъекта. Получив уведомление, наблюдатель опрашивает Субъекта с тем чтобы синхронизировать с ним своё состояние.

Использование

• Когда у абстракции есть два аспекта, один из которых зависит от другого.
• Когда при модификации одного объекта требуется изменить единым образом неизвестное количество других объектов.
• Когда нужно разорвать жесткую связь между связанными объектами, один из которых зависит от другого

Реализация

Диаграмма классов

Участники

• Subject - субъект
  • Хранит список своих наблюдателей
  • Предоставляет интерфейс для присоединения и отсоединения наблюдателей
  • Имеет метод оповещения всех подписанных на него наблюдателей
• Observer - наблюдатель
  • Определяет метод Update() для обновления состояния потомков наблюдателя
• ConcreteSubject - конкретный субъект
  • Имеет состояние, представляющее интерес дял конкретного наблюдателя
  • Посылает информацию наблюдателям, когда происходит изменение
• ConcreteObserver - конкретный наблюдатель
  • Хранит ссылку на своего субъекта, за изменением состояния которого он следит.
  • Сохраняет на своей стороне данные, которые должны быть согласованы с данными субъекта
  • Реализует метод Update()

Код

abstract class Subject
{
    List<Observer> observers = new List<Observer>();

    public void Attach(Observer observer)
    {
        observers.Add(observer);
    }

    public void Detach(Observer observer)
    {
        observers.Remove(observer);
    }

    public void Notify()
    {
        foreach (var o in observers)
            o.Update();
    }
}

class ConcreteSubject : Subject
{
    public string SubjectState
    {
        get; set;
    }
}

abstract class Observer
{
    public abstract void Update();
}

class ConcreteObserver : Observer
{
    string observerState;

    public ConcreteObserver(ConcreteSubject subject)
    {
        this.Subject = subject;
    }

    public override void Update()
    {
        observerState = Subject.SubjectState;
    }

    public ConcreteSubject Subject
    {
        get; set;
    }
}

Достоинства и недостатки

• Минимальная связанность субъекта и наблюдателя: субъект знает лишь о том, что у него есть ряд наблюдателей с простым интерфейсом Update()
• Широковещательность оповещения: субъект оповещает не конкретного, а всех подписанных на него наблюдателей
• Непредвиденные обновления. Изменение субъекта может вызвать каскад зависимых от него наблюдателей с высокой стоимостью обновления.
• Протокол обновления не содержит никаких сведений о том, что изменилось в субъекте - работа наблюдателей при этом усложняется.

Варианты

• Много субъектов - несколько наблюдателей. Вводится дополнительный объект (ассоциативный массив) для хранения отображения между субъектами и наблюдателями. Тогда субъекты, не имеющие наблюдателей, не расходуют память.
• Можно инкапсулировать сложную семантику обновления в классе changeManager (менеджер изменений).
• Наблюдатель может наблюдать более чем за одним субъектом. Тогда надо расширить интерфейс Update(), передав ему в качестве параметра субъект
• Удаление субъекта должно сопровождаться передачей специальных сообщений своим наблюдателям чтобы они могли вовремя уничтожить ссылку на наблюдателя.
• Субъект может передавать наблюдателям информацию о характере изменений в качестве параметра метода Update. Информация может быть как полной (большие объёмы), так и частичной, вынуждающей наблюдателей посылать дополнительные запросы субъекту для выяснения деталей.
• При регистрации Наблюдателя он может подписаться у субъекта только на определенные события. Тип события передается дополнительным параметром в методе Attach.