【设计模式】观察者模式

发布时间:2024年01月07日

前言

1. 单例模式(Singleton Pattern):保证一个类只有一个实例,并提供一个全局的访问点。

2. 工厂模式(Factory Pattern):定义一个创建对象的接口,但由子类决定要实例化的类是哪一个。

3. 观察者模式(Observer Pattern):定义对象之间的一对多依赖关系,使得当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都会被自动通知并更新。

4. 装饰器模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象添加一些额外的职责,而不会影响到其他对象。

5. 策略模式(Strategy Pattern):定义一系列的算法,将每个算法封装起来,并使它们可以相互替换。

6. 命令模式(Command Pattern):将请求封装成一个对象,从而使用户可以用不同的请求对客户进行参数化。

7. 适配器模式(Adapter Pattern):将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的类能够一起工作。

8. 外观模式(Facade Pattern):为子系统中的一组接口提供一个统一的接口,从而使得子系统更加容易使用。

9. 状态模式(State Pattern):允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为。

10. 模板方法模式(Template Method Pattern):定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中实现。

这些是Python中常用的设计模式,通过使用这些设计模式可以提高代码的可读性、可维护性和重用性。
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观察者模式是一种行为设计模式,它定义了一种一对多的关系,使得当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都能够得到通知并自动更新。在观察者模式中,有两个主要角色:主题(Subject)和观察者(Observer)。

  1. 主题(Subject): 负责维护一组观察者对象,以及通知它们状态变化的方法。

  2. 观察者(Observer): 定义一个更新接口,以便在主题状态变化时得到通知并进行相应的操作。

观察者模式

观察者模式的结构

  • 抽象主题(AbstractSubject):也叫抽象目标类,它提供了一个用于保存观察者对象的聚集类和增加、删除观察者对象的方法,以及通知所有观察者的抽象方法
  • 具体主题(Subject):也叫具体目标类,它实现抽象目标中的通知方法,当具体主题的内部状态发生改变时,通知所有注册过的观察者对象。
  • 抽象观察者(AbstractObserver):它是一个抽象类或接口,它包含了一个更新自己的抽象方法,当接到具体主题的更改通知时被调用。
  • 具体观察者(Observer):实现抽象观察者中定义的抽象方法,以便在得到目标的更改通知时更新自身的状态。

代码实现

第一种模板

import abc


class AbstractSubject(metaclass=abc.ABCMeta):
    """
    抽象主题(抽象目标类):
        定义增加、删除观察者的方法
        通知观察者的抽象方法
    """

    def __init__(self):
        self.observers = []

    def add(self, observer):
        if observer not in self.observers:
            self.observers.append(observer)
        else:
            print("%s observer is exist, add failed" % observer)

    def remove(self, observer):
        if observer in self.observers:
            self.observers.remove(observer)
        else:
            print("%s observer is not exist, remove failed" % observer)

    @abc.abstractmethod
    def notify(self):
        pass


class Subject(AbstractSubject):
    """具体主题(具体目标类)"""

    def __init__(self, name):
        super().__init__()
        self.name = name
        self._data = None

    @property
    def data(self):
        return self._data

    @data.setter
    def data(self, new_data):
        """当数据更新时,去通知观察者"""
        self._data = new_data
        self.notify()

    def notify(self):
        """通知观察者的具体方法"""
        for obs in self.observers:
            obs.notify(self._data)


class AbstractObserver(metaclass=abc.ABCMeta):
    """抽象观察者"""

    @abc.abstractmethod
    def notify(self, data, *args, **kwargs):
        pass


class Observer1(AbstractObserver):
    """具体观察者-1"""

    def notify(self, data, *args, **kwargs):
        print("发布的消息是:%s" % data)


class Observer2(AbstractObserver):
    """具体观察者-2"""

    def notify(self, data, *args, **kwargs):
        print("发布的消息是:%s" % data)


# 具体主题(消息发布者)
sub = Subject("ming")

# 具体观察者
obs1 = Observer1()
obs2 = Observer2()

# 添加观察者
sub.add(obs1)
sub.add(obs2)

# 发布消息后,观察者得到消息
sub.data = "号外号外!"

第二种模板?

# 主题
class Subject:
    def __init__(self):
        self._observers = []

    def add_observer(self, observer):
        if observer not in self._observers:
            self._observers.append(observer)

    def remove_observer(self, observer):
        self._observers.remove(observer)

    def notify_observers(self, message):
        for observer in self._observers:
            observer.update(message)

# 观察者
class Observer:
    def update(self, message):
        pass

# 具体观察者
class ConcreteObserver(Observer):
    def update(self, message):
        print(f"Received message: {message}")

# 使用观察者模式
subject = Subject()

observer1 = ConcreteObserver()
observer2 = ConcreteObserver()

subject.add_observer(observer1)
subject.add_observer(observer2)

subject.notify_observers("Hello, observers!")

优点?

它实现了松耦合主题和观察者相互独立可以轻松添加或删除观察者,而不会影响到主题或其他观察者。这使得代码更加灵活、可维护。

应用场景

  1. 在分布式系统中实现事件服务
  2. 用作新闻机构的框架
  3. 股票市场也是观察者模式的一个大型场景
  4. 用户界面可以作为一个观察者,业务数据是被观察者,用户界面观察业务数据的变化,发现数据变化后,就显示在界面上。

参考链接

https://www.cnblogs.com/Zzbj/p/15779727.html

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_44091004/article/details/135439660
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