概述
在软件构建过程中，我们需要为某些对象建立一种“通知依赖关系” ——一个对象（目标对象）的状态发生改变，所有的依赖对象（观察者对象）都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密，将使软件不能很好地抵御变化。使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化，并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合。
意图
定义对象间的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。[GOF 《设计模式》]
结构图
生活中的例子
观察者定义了对象间一对多的关系，当一个对象的状态变化时，所有依赖它的对象都得到通知并且自动地更新。拍卖演示了这种模式。每个投标人都有一个标有数字的牌子用于出价。拍卖师开始拍卖时，他观察是否有牌子举起出价。每次接受一个新的出价都改变了拍卖的当前价格，并且广播给所有的投标人进行新的出价。
Observer模式解说
下面通过一个例子来说明Observer模式。监控某一个公司的股票价格变化，可以有多种方式，通知的对象可以是投资者，或者是发送到移动设备，还有电子邮件等。一开始我们先不考虑Observer模式，通过一步步地重构，最终重构为Observer模式。现在有这样两个类：Microsoft和Investor，如下图所示：
它们的实现如下：
public class Microsoft
{
private Investor _investor;
private String _symbol;
private double _price;
public void Update()
{
_investor.SendData(this);
}
public Investor Investor
{
get { return _investor; }
set { _investor = value; }
}
public String Symbol
{
get { return _symbol; }
set { _symbol = value; }
}
public double Price
{
get { return _price; }
set { _price = value; }
}
}
public class Investor
{
private string _name;
public Investor(string name)
{
this._name = name;
}
public void SendData(Microsoft ms)
{
Console.WriteLine("Notified {0} of {1}'s " + "change to {2:C}", _name, ms.Symbol,ms.Price);
}
}
简单的客户端实现：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Investor investor = new Investor("Jom");
Microsoft ms = new Microsoft();
ms.Investor = investor;
ms.Symbol = "Microsoft";
ms.Price = 120.00;
ms.Update();
Console.ReadLine();
}
}
Notified Jom of Microsoft's change to ￥120
可以看到，这段代码运行并没有问题，也确实实现了我们最初的设想的功能，把Microsoft的股票价格变化通知到了Jom投资者那儿。但是这里面出现了如下几个问题：
1．Microsoft和Investor之间形成了一种双向的依赖关系，即Microsoft调用了Investor的方法，而Investor调用了Microsoft类的属性。如果有其中一个类变化，有可能会引起另一个的变化。
2．当出现一种的通知对象，比如说是移动设备Mobile：
public class Mobile
{
private string _no;
public Mobile(string No)
{
this._no = No;
}
public void SendData(Microsoft ms)
{
Console.WriteLine("Notified {0} of {1}'s " + "change to {2:C}", _no, ms.Symbol, ms.Price);
}
}
public class Microsoft
{
private Investor _investor;
private Mobile _mobile;
private String _symbol;
private double _price;
public void Update()
{
_investor.SendData(this);
_mobile.SendData(this);
}
public Mobile Mobile
{
get { return _mobile; }
set { _mobile = value; }
}
public Investor Investor
{
get { return _investor; }
set { _investor = value; }
}
public String Symbol
{
get { return _symbol; }
set { _symbol = value; }
}
public double Price
{
get { return _price; }
set { _price = value; }
}
}
实现代码如下：
public interface IObserver
{
void SendData(Microsoft ms);
}
public class Investor : IObserver
{
private string _name;
public Investor(string name)
{
this._name = name;
}
public void SendData(Microsoft ms)
{
Console.WriteLine("Notified {0} of {1}'s " + "change to {2:C}", _name, ms.Symbol,ms.Price);
}
}
public class Microsoft
{
private IObserver _investor;
private String _symbol;
private double _price;
public void Update()
{
_investor.SendData(this);
}
public String Symbol
{
get { return _symbol; }
set { _symbol = value; }
}
public double Price
{
get { return _price; }
set { _price = value; }
}
public IObserver Investor
{
get { return _investor; }
set { _investor = value; }
}
}
但同时我们看到，再新出现一个移动设备这样的通知对象，Microsoft类仍然需要改变，对此我们再做如下重构，在Microsoft中维护一个IObserver列表，同时提供相应的维护方法。
Microsoft类的实现代码如下：
public class Microsoft
{
private List<IObserver> observers = new List<IObserver>();
private String _symbol;
private double _price;
public void Update()
{
foreach (IObserver ob in observers)
{
ob.SendData(this);
}
}
public void AddObserver(IObserver observer)
{
observers.Add(observer);
}
public void RemoveObserver(IObserver observer)
{
observers.Remove(observer);
}
public String Symbol
{
get { return _symbol; }
set { _symbol = value; }
}
public double Price
{
get { return _price; }
set { _price = value; }
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
IObserver investor1 = new Investor("Jom");
IObserver investor2 = new Investor("TerryLee");
Microsoft ms = new Microsoft();
ms.Symbol = "Microsoft";
ms.Price = 120.00;
ms.AddObserver(investor1);
ms.AddObserver(investor2);
ms.Update();
Console.ReadLine();
}
}
实现代码如下：
public abstract class Stock
在软件构建过程中，我们需要为某些对象建立一种“通知依赖关系” ——一个对象（目标对象）的状态发生改变，所有的依赖对象（观察者对象）都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密，将使软件不能很好地抵御变化。使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化，并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合。
意图
定义对象间的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。[GOF 《设计模式》]
结构图
图1 Observer模式结构图
生活中的例子
观察者定义了对象间一对多的关系，当一个对象的状态变化时，所有依赖它的对象都得到通知并且自动地更新。拍卖演示了这种模式。每个投标人都有一个标有数字的牌子用于出价。拍卖师开始拍卖时，他观察是否有牌子举起出价。每次接受一个新的出价都改变了拍卖的当前价格，并且广播给所有的投标人进行新的出价。
图2 使用拍卖例子的观察者模式
Observer模式解说
下面通过一个例子来说明Observer模式。监控某一个公司的股票价格变化，可以有多种方式，通知的对象可以是投资者，或者是发送到移动设备，还有电子邮件等。一开始我们先不考虑Observer模式，通过一步步地重构，最终重构为Observer模式。现在有这样两个类：Microsoft和Investor，如下图所示：
图3 UML静态图示例
它们的实现如下：
public class Microsoft{ private Investor _investor; private String _symbol; private double _price; public void Update() { _investor.SendData(this); } public Investor Investor { get { return _investor; } set { _investor = value; } } public String Symbol { get { return _symbol; } set { _symbol = value; } } public double Price { get { return _price; } set { _price = value; } }}public class Investor{ private string _name; public Investor(string name) { this._name = name; } public void SendData(Microsoft ms) { Console.WriteLine("Notified {0} of {1}'s " + "change to {2:C}", _name, ms.Symbol,ms.Price); }}简单的客户端实现：
class Program{ static void Main(string[] args) { Investor investor = new Investor("Jom"); Microsoft ms = new Microsoft(); ms.Investor = investor; ms.Symbol = "Microsoft"; ms.Price = 120.00; ms.Update(); Console.ReadLine(); }}运行后结果如下：
Notified Jom of Microsoft's change to ￥120
可以看到，这段代码运行并没有问题，也确实实现了我们最初的设想的功能，把Microsoft的股票价格变化通知到了Jom投资者那儿。但是这里面出现了如下几个问题：
1．Microsoft和Investor之间形成了一种双向的依赖关系，即Microsoft调用了Investor的方法，而Investor调用了Microsoft类的属性。如果有其中一个类变化，有可能会引起另一个的变化。
2．当出现一种的通知对象，比如说是移动设备Mobile：
public class Mobile{ private string _no; public Mobile(string No) { this._no = No; } public void SendData(Microsoft ms) { Console.WriteLine("Notified {0} of {1}'s " + "change to {2:C}", _no, ms.Symbol, ms.Price); }}这时候对应的Microsoft的类就应该改变为如下代码，在Microsot类中增加Mobile，同时修改Update()方法使其可以通知到移动设备：
public class Microsoft{ private Investor _investor; private Mobile _mobile; private String _symbol; private double _price; public void Update() { _investor.SendData(this); _mobile.SendData(this); } public Mobile Mobile { get { return _mobile; } set { _mobile = value; } } public Investor Investor { get { return _investor; } set { _investor = value; } } public String Symbol { get { return _symbol; } set { _symbol = value; } } public double Price { get { return _price; } set { _price = value; } }}显然这样的设计极大的违背了“开放-封闭”原则，这不是我们所想要的，仅仅是新增加了一种通知对象，就需要对原有的Microsoft类进行修改，这样的设计是很糟糕的。对此做进一步的抽象，既然出现了多个通知对象，我们就为这些对象之间抽象出一个接口，用它来取消Microsoft和具体的通知对象之间依赖。
图4 静态UML图示例
实现代码如下：
public interface IObserver{ void SendData(Microsoft ms);} public class Investor : IObserver{ private string _name; public Investor(string name) { this._name = name; } public void SendData(Microsoft ms) { Console.WriteLine("Notified {0} of {1}'s " + "change to {2:C}", _name, ms.Symbol,ms.Price); }}public class Microsoft{ private IObserver _investor; private String _symbol; private double _price; public void Update() { _investor.SendData(this); } public String Symbol { get { return _symbol; } set { _symbol = value; } } public double Price { get { return _price; } set { _price = value; } } public IObserver Investor { get { return _investor; } set { _investor = value; } }}做到这一步，可以看到，我们在降低两者的依赖性上已经迈进了一小步，正在朝着弱依赖性这个方向变化。在Microsoft类中已经不再依赖于具体的Investor，而是依赖于接口IObserver。
但同时我们看到，再新出现一个移动设备这样的通知对象，Microsoft类仍然需要改变，对此我们再做如下重构，在Microsoft中维护一个IObserver列表，同时提供相应的维护方法。
图5 静态UML示例图
Microsoft类的实现代码如下：
public class Microsoft{ private List<IObserver> observers = new List<IObserver>(); private String _symbol; private double _price; public void Update() { foreach (IObserver ob in observers) { ob.SendData(this); } } public void AddObserver(IObserver observer) { observers.Add(observer); } public void RemoveObserver(IObserver observer) { observers.Remove(observer); } public String Symbol { get { return _symbol; } set { _symbol = value; } } public double Price { get { return _price; } set { _price = value; } }}此时客户端的调用代码：
class Program{ static void Main(string[] args) { IObserver investor1 = new Investor("Jom"); IObserver investor2 = new Investor("TerryLee"); Microsoft ms = new Microsoft(); ms.Symbol = "Microsoft"; ms.Price = 120.00; ms.AddObserver(investor1); ms.AddObserver(investor2); ms.Update(); Console.ReadLine(); }}走到这一步，已经有了Observer模式的影子了，Microsoft类不再依赖于具体的Investor，而是依赖于抽象的IOberver。存在着的一个问题是Investor仍然依赖于具体的公司Microsoft，况且公司还会有很多IBM，Google等，解决这样的问题很简单，只需要再对Microsoft类做一次抽象。如下图所示：
图6 静态UML示例图
实现代码如下：
public abstract class Stock