19、Python与设计模式--观察者模式

一、火警报警器(2)

在门面模式中,我们提到过火警报警器。在当时,我们关注的是通过封装减少代码重复。而今天,我们将从业务流程的实现角度,来再次实现该火警报警器。

class AlarmSensor:
    def run(self):
        print "Alarm Ring..."
class WaterSprinker:
    def run(self):
        print "Spray Water..."
class EmergencyDialer:
    def run(self):
        print "Dial 119..."

以上是门面模式中的三个传感器类的结构。仔细分析业务,报警器、洒水器、拨号器都是“观察”烟雾传感器的情况来做反应的。因而,他们三个都是观察者,而烟雾传感器则是被观察对象了。根据分析,将三个类提取共性,泛化出“观察者”类,并构造被观察者。
观察者如下:

class Observer:
    def update(self):
        pass
class AlarmSensor(Observer):
    def update(self,action):
        print "Alarm Got: %s" % action
        self.runAlarm()
    def runAlarm(self):
        print "Alarm Ring..."
class WaterSprinker(Observer):
    def update(self,action):
        print "Sprinker Got: %s" % action
        self.runSprinker()
    def runSprinker(self):
        print "Spray Water..."
class EmergencyDialer(Observer):
    def update(self,action):
        print "Dialer Got: %s"%action
        self.runDialer()
    def runDialer(self):
        print "Dial 119..."

观察者中定义了update接口,如果被观察者状态比较多,或者每个具体的观察者方法比较多,可以通过update传参数进行更丰富的控制。
下面构造被观察者。

class Observed:
    observers=[]
    action=""
    def addObserver(self,observer):
        self.observers.append(observer)
    def notifyAll(self):
        for obs in self.observers:
            obs.update(self.action)
class smokeSensor(Observed):
    def setAction(self,action):
        self.action=action
    def isFire(self):
        return True

被观察者中首先将观察对象加入到观察者数组中,若发生情况,则通过notifyAll通知各观察者。
业务代码如下:

if __name__=="__main__":
    alarm=AlarmSensor()
    sprinker=WaterSprinker()
    dialer=EmergencyDialer()

    smoke_sensor=smokeSensor()
    smoke_sensor.addObserver(alarm)
    smoke_sensor.addObserver(sprinker)
    smoke_sensor.addObserver(dialer)


    if smoke_sensor.isFire():
        smoke_sensor.setAction("On Fire!")
        smoke_sensor.notifyAll()

打印如下:
Alarm Got: On Fire!
Alarm Ring...
Sprinker Got: On Fire!
Spray Water...
Dialer Got: On Fire!
Dial 119...

二、观察者模式

观察者模式也叫发布-订阅模式,其定义如下:定义对象间一种一对多的依赖关系,使得当该对象状态改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知,并被自动更新。
观察者模式的通知方式可以通过直接调用等同步方式实现(如函数调用,HTTP接口调用等),也可以通过消息队列异步调用(同步调用指被观察者发布消息后,必须等所有观察者响应结束后才可以进行接下来的操作;异步调用指被观察者发布消息后,即可进行接下来的操作。)。事实上,许多开源的消息队列就直接支持发布-订阅模式,如Zero MQ等。
19、Python与设计模式--观察者模式

三、观察者模式的优点和应用场景

优点:
1、观察者与被观察者之间是抽象耦合的;
2、可以将许多符合单一职责原则的模块进行触发,也可以很方便地实现广播。
应用场景:
1、消息交换场景。如上述说到的消息队列等;
2、多级触发场景。比如支持中断模式的场景中,一个中断即会引发一连串反应,就可以使用观察者模式。

四、观察者模式的缺点

1、观察者模式可能会带来整体系统效率的浪费;
2、如果被观察者之间有依赖关系,其逻辑关系的梳理需要费些心思。

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