观察者方法Python设计模式介绍

观察者方法是一种设计模式，它允许一个对象在状态改变时通知其他依赖于它的对象。观察者方法通常用于解耦合，让我们的代码更加灵活、可重用。

如何使用观察者方法？

在 Python 中，我们通常使用内置的 Observer 类来实现观察者方法。以下是一个简单的例子：

from abc import ABCMeta, abstractmethod
from typing import List, Tuple

class Observer(metaclass=ABCMeta):
    """
    抽象观察者类，定义了观察者的基本行为
    """
    @abstractmethod
    def update(self, *args, **kwargs):
        pass

class Subject:
    """
    主题类，定义了观察者可以观察的对象
    """
    def __init__(self) -> None:
        self._observers: List[Observer] = []

    def attach(self, observer: Observer):
        self._observers.append(observer)

    def detach(self, observer: Observer):
        self._observers.remove(observer)

    def notify(self, *args, **kwargs):
        for observer in self._observers:
            observer.update(*args, **kwargs)

class MyObserver(Observer):
    """
    具体观察者类，实现对主题的观测行为
    """
    def update(self, temperature: float, humidity: float):
        print(f"温度: {temperature:.2f}C, 湿度: {humidity:.2f}%")

if __name__ == "__main__":
    weather_station = Subject()
    observer_1 = MyObserver()
    observer_2 = MyObserver()
    observer_3 = MyObserver()
    weather_station.attach(observer_1)
    weather_station.attach(observer_2)
    weather_station.attach(observer_3)
    weather_station.notify(24.5, 70)

在这个例子中，我们创建了一个 Observer 抽象类，定义了观察者的基本行为。我们还创建了一个 Subject 类，它定义了我们可以观察的对象，并提供了 attach、detach 和 notify 方法来处理观察者的管理和通知。最后，我们编写了一个 MyObserver 具体观察者类，它实现了对主题的观测行为。

在我们的 main 函数中，我们创建了一个 Subject 实例和三个 MyObserver 实例。我们通过 attach 方法将这三个实例添加到主题中，然后通过 notify 方法通知所有的观察者。我们可以看到，当主题的状态变化时，每个观察者都会收到通知并执行相应的行为。

观察者方法的优缺点

观察者方法的优点包括：

• 观察者方法可以帮助我们实现松散耦合的代码结构，使代码更加灵活、易于维护和扩展。
• 观察者方法能够提高代码的复用性，因为我们可以通过不同的观察者来实现不同的行为。这使得我们的代码更加可扩展和可重用。

观察者方法的缺点包括：

• 观察者方法可能会增加代码的复杂度。当我们需要通知多个观察者时，我们需要编写更多的代码来管理这些观察者。
• 观察者方法可能会降低代码的性能。当我们需要通知多个观察者时，每个观察者都需要执行相应的行为。这可能会带来额外的开销。