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          觀察者模式

              常聽說這么一句話(大意是這樣):不必可以去套用設計模式,如果按照面向對象的基本原則編程,自然是優雅的設計,即使沒有刻意使用模式,設計也會近乎于模式。開始感覺有一點玄,但在看了《C#設計模式縱橫談》視頻后,覺得有所收獲。下面,就參考視頻的內容,嘗試著寫這么一個過程:根據面向對象的一般原則對設計進行重構,逐漸演化出觀察者模式。
          涉及的面向對象設計原則:單一職責原則、封裝變化、面向接口編程、依賴倒置原則、開閉原則。

          1.發布訂閱模型:



                   
                         
          假如有需求如下:

          銀行需要把帳戶的如匯款、轉賬或取款等操作通知用戶,途徑包括手機短信、 email等。如圖所式。

          自然地,我們可以這樣做:

          public class ATM
           {
               BankAccount bankAccount;
               
               
          public void process()
               {
                    
          //bankAccount...
                   this.sendEmail(userEmail);
                   
          this.sendPhone(phoneNumber);
               }
           
               
          private void sendEmail(String userEmail)
               {
                   
          //
               }

              
          private void sendMobile(String phoneNumber)
               {
                   
          //
               }
           }

          ATM機的 process()方法在處理完業務邏輯后,由email和phone通知用戶。

          2.初步重構

          好像有bad smells,恩,根據單一職責原則。新增Email類和Phone類,并把相關業務邏輯改到BankAccount類完成。于是我們的代碼可以這樣:


          public class ATM
          {
              BankAccount bankAccount;
              
              
              
          public void process()
              {
                    
          //
                    bankAccount.withDraw();
              }
           
           }

          public class BankAccount 
          {
              Email email;
              Mobile mobile;

              
          public void withDraw()
              {
                   
          //
                   email.sendEmail(userEmail);
                   mobile.sendMobile(phoneNumber);
              }
          }

          public class Email
          {
              
          public void sendEmail(String userEmail)
              {
              }
          }

          public class Mobile
          {
              
          public void sendMobile(String phoneNumber)
              {
              }
          }

          下面是代碼的UML圖:




          3.擁抱變化

          這個解決方案有問題嗎?可能沒有問題。它實現了我們的需求:在帳戶有操作變動的時候,通知Email和Mobile去發送信息給用戶。但這樣設計就足夠了嗎?可能足夠了,可能還不夠。
          考慮如下兩種情況:
          1.在很長一段時間里,訂閱方式很穩定,比如系統只通過郵件和手機短信進行信息訂閱,那么這個實現沒有太大問題;
          2.在近一兩年或更短的時間,更多的訂閱方式將會源源不斷地被加進來:比如可以登錄官方網站等等,那這個實現就有問題:再看一下我們的UML圖,類BankAccount依賴于Email和Mobile類!就是說,如果需要添加新的訂閱方式ATM類的process()方法勢必要重新設計!

          于是我們的BankAccount類不得不變成:

          public class  BankAccount
          {
              Email email;
              Mobile mobile;
              Web web;

              
          public void withDraw()
              {
                    
          //
                   email.sendEmail(userEmail);
                   mobile.sendMobile(phoneNumber);
                   web.sendWeb(webSite);
              }
           
           }

          如果還有另一種方式,那么process()方法就又會需要加入:otherSubscribe.send...();等方法,另外如果訂閱類的接口(這里指sendEmail等方法)發生變化,BankAccount的withDraw()方法也必須有相應的變化!這當然是種災難。我們必須改變這種情況。
          先解決遺留問題:第一種情況:訂閱方式相對穩定的情況下呢?不改動會產生災難嗎?
          個人認為:不會。比如某個系統信息只通過手機短信訂閱,那就沒有必要太在意這個問題。考慮周全一點不好嗎,如果將來有類似需求呢?小心過度設計!為了將來可能出現需求而進行的預先設計并不太好。有需求,才有設計。

          現在來看解決之道:

          運用面向對象的思想,抽象出問題所在。BankAccount類依賴于 Email類和Mobile類,而Email和Mobile是具體的類,ATM依賴于具體的類了,而且還不止一個!回憶一下依賴倒置原則:具體應該依賴于抽象,底層模式應該依賴于高層模式那怎么實現依賴倒置原則呢?面向對象編程中有一條總的原則:封裝變化。如何實現封裝變化?需要我們這樣:面向接口編程

          回顧一下:我們在設計中實現類依賴了具體的類,違反了依賴倒置原則。為了遵循依賴倒置原則,我們采用面向接口編程的方法,從而實現了面向對象的一條總的原則:封裝變化。


          看代碼:

          public interface AccountObserver
          {
              
          public void upDate(UserAccount userAccount);
          }

          public class Email implements AccountObserver
          {
              
          public void upDate(UserAccount userAccount)
              {
              }
          }

          public class Mobile
          {
              
          public void upDate(UserAccount userAccount)
              {
              }
          }

          public class BankAccount 
          {
              List 
          <AccountObserver> observer = new ArrayList<AccountObserver>;

              
          public void withDraw()
              {
                   
          //
                   for (AccountObserver ao : observer)
                   {
                      ao.upDate(userAccount)
                    }
              }
              
              
          public void addOberver(AccountObserver accountObserver)
              {
                    observer.add(accountObserver);
               }
          }

          UML圖:



          現在,BankAccount依賴于interface AccountObserver。Email和Mobile實現AccountObserver接口。通過遵循面向接口編程遵循了依賴倒置原則

          4.開閉原則

          終于修改好了,我們解決了訂閱者變化的問題。但如果發布者也傾向于變化呢?這就牽涉到面向對象里的另一個原則:開閉原則即:對擴展開放,對修改關閉。具體怎么做呢?通過抽象類,從抽象類繼承具體類。
          看最終的代碼(只寫幾個關鍵的方法,全貌可看最后的UML圖):

          訂閱:

          public interface AccountObserver
          {
              
          public void upDate(UserAccount userAccount);
          }

          public class Email implements AccountObserver
          {
              
          public void upDate(UserAccount userAccount)
              {
              }
          }

          public class Mobile implements AccountObserver
          {
              
          public void upDate(UserAccount userAccount)
              {
              }
          }


          發布:



          public abstract class Subject
          {
               List 
          <AccountObserver> observer = new ArrayList<AccountObserver>;

              
          protected void withDraw()
              {
                   
          //
                   notify();
                   
              }
              
              
          protected void notify(UserAccount userAccount)
              {
                   
          for (AccountObserver ao : observer)
                   {
                      ao.upDate(userAccount)
                    }
               }
              
              
          protected void addOberver(AccountObserver accountObserver)
              {
                    observer.add(accountObserver);
               }

                
          protected void deleteOberver(AccountObserver accountObserver)
              {
                    observer.remove(accountObserver);
               }

          }

          public class BankAccount extends Subject
          {
              
          public void withDraw()
              {
                   
          //
                   for (AccountObserver ao : observer)
                   {
                      ao.upDate(userAccount)
                    }
              }
              
          }



          看UML圖:




          5.觀察者模式概況




          這就是觀察者模式了,對比一下官方的UML圖,是不是一目了然了呢?
          稍作說明(這里的依賴都是指廣義的依賴):
          1.被觀察者ConcreteSubject繼承自Subject抽象類;
          2.Subject抽象類依賴于觀察者Observer抽象接口;
          3.觀察者ConcreteObserver實現Observer 接口;
          4.觀察者ConcreteObserver間接依賴于ConcreteSubject類。
          如果要增加具體的觀察者,只要再實現Obsever接口即可,而被觀察方不需要做任何修改。而如果需要修改被觀察者,只要從Subject抽象類繼承即可。

          posted on 2007-07-10 10:36 AAAAA 閱讀(325) 評論(0)  編輯  收藏


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