python設計模式之觀察者模式
一.行為型模式
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建立型模式基於物件的建立機制，隔離了物件的建立細節，使程式碼能夠與要建立的物件的型別相互獨立
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結構型模式用於設計物件和類的結構，使它們可以相互協作以獲得更大的結構
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行為型模式主要關注物件的責任，用來處理物件之間的互動，以實現更大的功能
二.理解觀察者模式
觀察者模式是一種行為型模式，在觀察者模式當中，主題維護了一個依賴（觀察者）列表，以便主題可以使用觀察者定義的任何方法通知所有觀察者它所發生的變化。
我們使用UML圖來理解
Observer為觀察者定義了一個介面，裡邊定義了觀察者獲得通知的方法，ConcreteObserver（具體觀察者）實現這些介面，並與主題建立相關聯絡，Subject主題儲存所有註冊的觀察者，並向所有觀察者傳送新訊息。
簡單理解：觀察者模式即為許多物件等待著某個主題物件的新訊息，當主題物件有了新訊息的時候，它就會通知所有的觀察著它的物件，就像是很多的使用者都訂閱了一位新聞釋出者，當新聞釋出者釋出了一個新的新聞後，他就會通知它的所有訂閱者，就像是手機上一些應用的通知欄通知。
三.python實現觀察者模式
觀察者模式有兩種通知方式，拉模型和推模型
1.拉模型
from abc import ABCMeta,abstractmethod
class NewsPublisher:#subject
def __init__(self):
self.__subscribers = []
self.__latestNews = None
def attach(self,subscriber):
self.__subscribers.append(subscriber)
def detach(self):
return self.__subscribers.pop()
def notifySubscribers(self):
for sub in self.__subscribers:
sub.update()
def addNews(self,news):
self.__latestNews = news
def getNews(self):
return 'Got News:'+self.__latestNews
class Subscriber(metaclass=ABCMeta):#Observer
@abstractmethod
def update(self):
pass
class ConcreteSubscriber1:#ConcreteObserver
def __init__(self,publisher):
self.publisher=publisher
self.publisher.attach(self)
def update(self):
print(type(self).__name__,self.publisher.getNews())
class ConcreteSubscriber2:
def __init__(self, publisher):
self.publisher = publisher
self.publisher.attach(self)
def update(self):
print(type(self).__name__, self.publisher.getNews())
news_publisher = NewsPublisher()
for Subscribers in [ConcreteSubscriber1,ConcreteSubscriber2]:#建立觀察者物件
Subscribers(news_publisher)
news_publisher.addNews('HELLO WORLD')
news_publisher.notifySubscribers()
news_publisher.detach()
news_publisher.addNews('SECOND NEWS')
news_publisher.notifySubscribers()
'''
ConcreteSubscriber1 Got News:HELLO WORLD
ConcreteSubscriber2 Got News:HELLO WORLD
ConcreteSubscriber1 Got News:SECOND NEWS
'''
上面的程式碼應該很容易就讀懂了，但是拉模型在這裡是什麼意思呢，先看一下拉模型的含義：
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每當發生變化時，主題都會向所有已經註冊的觀察者進行廣播
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出現變化後，觀察者負責獲取相應的變化情況，或者從訂戶那裡拉去資料
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拉模型涉及兩個步驟，主題通知觀察者，觀察者從主題那裡提取資料
具體到程式碼中，主題通知觀察者步驟即為news_publisher.notifySubscribers()中呼叫所有觀察者的update方法，這裡的update方法沒有引數，觀察者從主題那裡提取資料步驟即為具體觀察者的update方法中又呼叫self.publisher.getNews()來獲得資料
2.推模型
瞭解了拉模型，推模型就很容易理解了，它與拉模型的不同之處就在於它一步到位，主題直接傳送資訊到觀察者，程式碼只需將拉模型的稍微改動即可：
from abc import ABCMeta,abstractmethod
class NewsPublisher:#subject
def __init__(self):
self.__subscribers = []
self.__latestNews = None
def attach(self,subscriber):
self.__subscribers.append(subscriber)
def detach(self):
return self.__subscribers.pop()
def notifySubscribers(self):
for sub in self.__subscribers:
sub.update(self.__latestNews)
def addNews(self,news):
self.__latestNews = news
def getNews(self):
return 'Got News:'+self.__latestNews
class Subscriber(metaclass=ABCMeta):#Observer
@abstractmethod
def update(self):
pass
class ConcreteSubscriber1:#ConcreteObserver
def __init__(self,publisher):
self.publisher=publisher
self.publisher.attach(self)
def update(self,news):
print(type(self).__name__,news)
class ConcreteSubscriber2:
def __init__(self, publisher):
self.publisher = publisher
self.publisher.attach(self)
def update(self,news):
print(type(self).__name__, news)
news_publisher = NewsPublisher()
for Subscribers in [ConcreteSubscriber1,ConcreteSubscriber2]:#建立觀察者物件
Subscribers(news_publisher)
news_publisher.addNews('HELLO WORLD')
news_publisher.notifySubscribers()
news_publisher.detach()
news_publisher.addNews('SECOND NEWS')
news_publisher.notifySubscribers()
'''
ConcreteSubscriber1 HELLO WORLD
ConcreteSubscriber2 HELLO WORLD
ConcreteSubscriber1 SECOND NEWS
'''
這裡只將update函式添加了傳遞的資料引數，並在notifySubscribers函式中傳遞了引數。
這種方式只有一個步驟就是主題傳送資料，所以能夠提高效能，但缺點就是觀察者會獲得可能自己不需要的資料，當有大量資料觀察者都用不到的話就會很浪費了，使響應時間過長。兩種方式各有利弊
四.觀察者模式的優缺點
優點：
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它使彼此互動的物件保持鬆耦合
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當需要新增其他物件時，無需對主題和觀察者做任何修改
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可以隨時新增和刪除觀察者
缺點：
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實現不當可能會增加複雜性，導致效能降低
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通知有時是不可靠的，並導致競爭條件或不一致性