DP之观察者模式
首先我想以一份简单代码开始这篇blog。
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface B : NSObject
{
int _a;
}
- (void)update:(int)a;
@end
@implementation B
- (void)update:(int )a
{
_a = a;
_a += 10;
NSLog(@"B:%d",_a);
}
@end
@interface C : NSObject
{
int _a;
}
- (void)update:(int) a;
@end
@implementation C
- (void)update:(int) a
{
_a = a;
_a += 20;
NSLog(@"C:%d",_a);
}
@end
@interface A : NSObject
{
int _a;
}
- (void)update:(B *)pb : (C *)pc :(int) a;
@end
@implementation A
- (void)update:(B *)pb : (C *)pc :(int) a
{
_a = a;
NSLog(@"A:%d",_a);
[pb update:_a];
[pc update:_a];
}
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
B *pb = [B new];
C *pc = [C new];
A *a = [A new];
[a update:pb :pc :18];
}
return 0;
}
上述小案例，主要是想表达，当A 类对象的 _a 成员发生变化时，同时让 B 类 和 C类对象的_a 成员作出各自相应的变化。事实上，我们确实实现了这个功能。但是，你发现没有，耦合性太高了。A 类提供的API - (void)update:(B *)pb : (C *)pc :(int) a; 就可以看出，耦合性太高了。遥想想当年，设计模式产生之前，肯定大师们也发现了这样的问题，他们是怎么解决的呢，下面引出我们的使用很广泛的设计模式 --- 观察者模式。
观察者模式 observer
Observer模式是行为模式之一，它的作用是当一个对象的状态发生变化时，能够自动通知其他关联对象，自动刷新对象状态。
Observer模式提供给关联对象一种同步通信的手段，使某个对象与依赖它的其他对象之间保持状态同步。
定义：
定义对象间一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的 对象都得到通知并被自动更新。观察者处于被动地位,被观察者处于主动地位。
这种交互也称为发布-订阅(publish-subscribe)。
角色和职责
Subject（被观察者):
被观察的对象。当需要被观察的状态发生变化时，需要通知队列中所有观察者对象。
被观察者知道他的观察者，可以有任意多个观察者观察同一个目标。
提供注册和删除观察者对象的接口。
ConcreteSubject(具体被观察者):
将有关状态存入各ConcreteObserver对象。
当他的状态发生改变时，向他的各个观察者发出通知。
被观察者的具体实现。包含一些基本的属性状态及其他操作。
Observer（观察者）:
为那些在被观察者发生改变时需获得通知的对象定义一个更新接口。
接口或抽象类。当Subject的状态发生变化时，Observer对象将通过一个callback函数得到通知。
ConcreteObserver:
观察者的具体实现。得到通知后将完成一些具体的业务逻辑处理。
维护一个指向ConcreteSubject对象的引用。
存储有关状态，这些状态应与目标的状态保持一致。
实现Observer的更新接口以使自身状态与目标的状态保持一致。
典型应用
- 侦听事件驱动程序设计中的外部事件
- 侦听/监视某个对象的状态变化
- 发布者/订阅者(publisher/subscriber)模型中，当一个外部事件（新的产品，消息的出现等等）被触发时，通知邮件列表中的订阅者
适用于：
定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每一个对象改变状态，则所有依赖于他们的对象都会得到通知。
使用场景：
比如有一个世界时钟程序,有多个图形时钟去显示比如北京时区,巴黎时区,等等。 如果设置一个北京时间,那么其他时钟图形都需要更新(加上或者减去时差值)。典型 的图形界面设计随处可见,一个温度程序,在温度湿度等条件改变时,要更新多种显示 图形来呈现。
show me the code
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Observer : NSObject
- (void)updateHour:(int)h minute:(int )m second:(int )s;
@end
@implementation Observer
- (void)updateHour:(int)h minute:(int )m second:(int )s{}
@end
@interface Subject : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *observerList;
- (void) registerObserver:(Observer *)observer;
- (void) removeObserver:(Observer *)observer;
@end
@implementation Subject
- (NSMutableArray *)observerList
{
if (_observerList == NULL) {
_observerList = [NSMutableArray array];
}
return _observerList;
}
- (void) registerObserver:(Observer *)observer
{
[self.observerList addObject:observer];
}
- (void) removeObserver:(Observer *)observer
{
[self.observerList removeObject:observer];
}
@end
@interface PekingTimeSubject : Subject
{
int _hour;
int _min;
int _sec;
}
- (void)notify;
- (void)getTime;
- (void)setTime:(int) h minute:(int) m second:(int) s;
@end
@implementation PekingTimeSubject
- (void)notify
{
for (Observer *ob in self.observerList) {
[ob updateHour:_hour minute:_min second:_sec];
}
}
- (void)getTime
{
NSLog(@"北京:%d:%d:%d\n",_hour,_min,_sec);
}
- (void)setTime:(int) h minute:(int) m second:(int) s
{
_hour = h;
_min = m;
_sec = s;
[self getTime];
[self notify];
}
@end
@interface USATimeObserver : Observer
{
int _hour;
int _min;
int _sec;
}
- (void)updateHour:(int)h minute:(int )m second:(int )s;
- (void)dis;
@end
@implementation USATimeObserver
- (void)updateHour:(int)h minute:(int )m second:(int )s{
_hour = h + 2;
_min = m + 12;
_sec = s;
[self dis];
}
- (void)dis
{
NSLog(@"美国:%d:%d:%d\n",_hour,_min,_sec);
}
@end
@interface EuropeTimeObserver : Observer
{
int _hour;
int _min;
int _sec;
}
- (void)updateHour:(int)h minute:(int )m second:(int )s;
- (void)dis;
@end
@implementation EuropeTimeObserver
- (void)updateHour:(int)h minute:(int )m second:(int )s{
_hour = h = 3;
_min = m +10;
_sec = s;
[self dis];
}
- (void)dis
{
NSLog(@"欧洲:%d:%d:%d\n",_hour,_min,_sec);
}
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
PekingTimeSubject *pkt = [PekingTimeSubject new];
USATimeObserver *ust = [USATimeObserver new];
EuropeTimeObserver *ert = [EuropeTimeObserver new];
[pkt registerObserver:ust];
[pkt registerObserver:ert];
[pkt setTime:12 minute:23 second:45];
[pkt removeObserver:ust];
[pkt setTime:10 minute:10 second:23];
}
return 0;
}
仔细阅读上述代码。并在自己的Xcode中自行调试。设计模式本来就是极其抽象的。☺ ↖(ω)↗ ☺
原本是子类间进行耦合，把子类间的耦合提升到父类中去，这样父类中一次耦合关系，使得众子类耦合关系得到了解耦。从uml 也可以看的出来，父类间是紧耦合的，而子类中却是松耦合的。
上述介绍，只是实现了传统意义上的的观察者模式。万变不离其宗，要多加体会。
在Cocoa Touch 框架中 用了两种技术改写了观察者模式 ---- 通知和键值观察(Key-Value Observing).尽管是两种不同过得Cocoa技术，两者都实现了观察者模式。他们有各自的特征以及差别。
1. 通知
Cocoa Touch框架使用 NSNotificationCenter 和 NSNotifiCation 对象实现了一对多的发布-订阅模型。他们允许subject与observer以一种松耦合的方式通信.两者在通信时对另一方无需多少了解。
subject要notify其他对象时，需要创建一个可通过全局的名字来识别的通知对象，然后把它投递到通知中心。通知中心，查明特定的通知的观察者，然后通过消息把通知发送给他们。
2. 键-值观察
Cocoa(包括Cocoa Touch)提供了一种称为键-值观察的机制，对象可以通过它得到其他对特定属相的变更通知。这种机制在模型-视图-控制器模式的场景中尤其重要，因为它让视图对象可以经由控制器层观察模型对象的变更。
这里我们提到了MVC，其实观察者模式对MVC设计模式的运作，是不可或缺的，从某种意义上说构成了Model和Controller进行主动通信的桥梁。稍过些日子可能会有一篇关于MVC的总结。
3. 更多的KVO和通知的介绍和剖析这里暂时不进行叙述了。不过我提供了一篇博文供大家参考及研究。链接如下:
南峰子的技术博客--Foundation: NSKeyValueObserving(KVO)
如果您有更多的优秀资源学习资源要推荐请麻烦您，联系我。共同进步，thanks a lot!
