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Python設計模式之觀察者模式實例
2018-07-24
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Python設計模式之觀察者模式實例

關于設計模式中的觀察者模式,定義如下(維基百科):

觀察者模式(有時又被稱為發布/訂閱模式)是軟體設計模式的一種。在此種模式中,一個目標物件管理所有相依於它的觀察者物件,並且在它本身的狀態改變時主動發出通知。這通常透過呼叫各觀察者所提供的方法來實現。此種模式通常被用來實作事件處理系統。
簡單來說,一個被觀察者有很多觀察者,被觀察者的狀態的改變會引起所有觀察者的響應操作。

那么我們用Python2.7來實現觀察者模式。

Python中的集合set

集合(set),類似于列表(list),但是它沒有重復的元素,它的doc內容如下:

代碼如下:
>>> print set.__doc__
set() -> new empty set object
set(iterable) -> new set object

Build an unordered collection of unique elements.

下面是在ipython中進行的幾個簡單的集合操作。

代碼如下:
In [1]: myset = set()

In [2]: myset.add(1)

In [3]: myset.add(2)

In [4]: myset.add('s')

In [5]: print myset
set([1, 2, 's'])

In [6]: myset.add('s')

In [7]: print myset
set([1, 2, 's'])

In [8]: myset.remove(3)
---------------------------------------------------------------------------
KeyError                                  Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-a93073f8a2af> in <module>()
----> 1 myset.remove(3)

KeyError: 3

In [9]: myset.remove(1)

In [10]: print myset
set([2, 's'])

通過內置的set()可以產生一個空的集合對象,也可以在set中傳入一些參數,例如一個列表:

代碼如下:
>>> print set([1,2,3,3])
set([1, 2, 3])

最常用的方法就是add和remove了,更多內容可以參考http://docs.python.org/2/library/stdtypes.html#set。

一個簡單的觀察者模式的實現

代碼如下:
class Observer(object):
    def __init__(self, s):
        self.s = s
    def update(self):
        print self.s

if __name__ == '__main__':
    foo01 = Observer("hi, i am foo01")
    foo02 = Observer("hi, i am foo02")
    observers = set()
    observers.add(foo01)
    observers.add(foo01)
    observers.add(foo02)
    print observers
    for ob in observers:
        ob.update()

下面是運行結果:

代碼如下:
set([<__main__.Observer object at 0xb74627cc>, <__main__.Observer object at 0xb74627ec>])
hi, i am foo01
hi, i am foo02

運行結果中第一行是集合observers的內容,其包含了兩個Observer實例,這些實例所處的內存地址在每次運行時可能有不同。而

代碼如下:
for ob in observers:
    ob.update()

就可以看成多個觀察者產生響應。

當然,這種實現并不好——被觀察者也應該是一個實例。

更加完善的觀察者模式實現

代碼如下:
class ObserverInterface(object):
    def __init__(self):
        pass
    def update(self):
        pass

class SubjectInterface(object):
    def __init__(self):
        self.observers = set()
    def addObserver(self, ob):
        self.observers.add(ob)
    def delObserver(self, ob):
        self.observers.remove(ob)
    def notifyObservers(self):
        for ob in self.observers:
            ob.update()

class Observer01(ObserverInterface):
    def __init__(self, s):
        self.s = s
    def update(self):
        print self.s

class Observer02(ObserverInterface):
    def __init__(self, num1, num2):
        self.num1 = num1
        self.num2 = num2
    def update(self):
        print self.num1 + self.num2

class Subject01(SubjectInterface):
    def __init__(self):
        SubjectInterface.__init__(self)

if __name__ == '__main__':
    ob01 = Observer01("hi, i am ob01")
    ob02 = Observer02("hello,","i am ob02")
    observers = set()
    sb01 = Subject01()
    sb01.addObserver(ob01)
    sb01.addObserver(ob02)
    sb01.notifyObservers()

運行結果如下:

代碼如下:
hi, i am ob01
hello,i am ob02

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