观察者模式

观察者模式是一种行为型设计模式，它定义了一种一对多的依赖关系，当一个对象（通常被称为主题或者被观察者）的状态发生变化时，所有依赖它的对象（观察者）都会得到通知并自动更新。观察者模式主要用于实现分布式系统，事件驱动系统和数据绑定等场景。

角色

观察者模式的类结构图：

观察者模式包含以下几个主要角色

1：Subject（目标主题）：被观察的目标主题的接口抽象，维护观察者对象列表，并定义注册方法register()（订阅）与通知方法notify()（发布）。

2：ConcreteSubject（主题实现）：被观察的目标主题的具体实现类。

3： Observer（观察者）：观察者的接口抽象，定义响应方法update()。

4： ConcreteObserver（观察者实现）：观察者的具体实现类，可以有任意多个子类实现。实现了响应方法update()，收到通知后进行自己独特的处理。

工作流程

1：观察者对象将自己注册到被观察者对象的观察者列表中，表明它对被观察者的状态感兴趣

2：当被观察者的状态发生改变时，它会遍历观察者列表，并逐个调用观察者的更新方法，通知它们状态已经改变

3：当观察者接收到通知后，会指向相应的更新操作，以保持与被观察者状态的同步

优点跟缺点

优点：

1：支持松耦合：被观察者跟观察者的依赖关系是抽象的，它们可以独立地进行修改和扩展，而不会相互影响

2：动态添加和删除观察者：观察者可以随时注册和注销，使得系统可以灵活地响应需求变化。

缺点：

1：通知所有观察者可能导致效率降低，特别是在观察者数量较多的情况下

2：如果存在循环依赖，可能导致观察者和被观察者间的死循环，因此，在实现观察者模式时，需要注意避免循环依赖的问题。

实现方式

1：推模型

被观察者主动向观察者推送所需的数据。这种方式的优点是观察者可以直接使用数据，无需自己获取。但缺点是，如果观察者并不需要所有数据，这样会导致数据传输的浪费。

2：拉模型

被观察者仅通知观察者发生了变化，由观察者自己决定是否需要获取数据。这种方式的优点是避免了不必要的数据传输，但缺点是观察者需要额外的操作来获取数据

实际工作应用场景

1：事件驱动系统

在事件驱动的系统中，当某个事件发生时，需要通知其他组件执行相应的操作。例如，在web应用中，用户注册成功后，需要发送欢迎邮件并记录注册日志。使用观察者模式，可以将邮件发送和日志记录作为观察者，将用户注册作为被观察者。当用户注册成功时，通知观察者执行相应的操作。

2：实时数据更新

实时数据更新场景，例如股票行情。使用观察者模式，可以使得当股票价格发生变化时，所有订阅了该股票的客户端（观察者）得到通知并更新数据。在这种情况下，股票行情是被观察者，客户端是观察者。

3：模型-视图-控制器（MVC）架构

MVC架构是一种常见的软件架构模式，其中模型（Model）负责管理数据和业务逻辑，视图（View）负责展示数据，控制器（Controller）负责接收用户输入并更新模型。在这种架构中，可以使用观察者模式使得当模型发生变化时，通知视图更新。模型是被观察者，视图是观察者。

4：配置管理

在许多应用程序中，需要对配置文件进行监控，以便在配置发生变化时，实时更新程序的运行状态。在这种情况下，可以使用观察者模式，将配置文件作为被观察者，将依赖配置文件的组件作为观察者。当配置文件发生变化时，通知观察者更新其状态。

代码实现

1：定义观察者接口（Observer）

interface Observer
{
    public function update($subject);
}

2：定义被观察者接口（Subject）

interface Subject
{
    public function registerObserver(Observer $observer);

    public function removeObserver(Observer $observer);

    public function notifyObservers();
}

3：实现一个具体的被观察者（WeatherData）：

class WechatData implements Subject
{
    private $observers;

    private $temperature;

    private $humidity;

    private $pressure;

    public function __construct()
    {
        $this->observers = [];
    }

    public function registerObserver(Observer $observer)
    {
        $this->observers[] = $observer;
    }

    public function removeObserver(Observer $observer)
    {
        $index = array_search($observer, $this->observers);
        if ($index !== false) {
            unset($this->observers[$index]);
        }
    }

    public function notifyObservers()
    {
        foreach ($this->observers as $observer) {
            $observer->update($this);
        }
    }

    public function setMeasurements($temperature, $humidity, $pressure)
    {
        $this->temperature = $temperature;
        $this->humidity = $humidity;
        $this->pressure = $pressure;
        $this->notifyObservers();
    }

    public function getTemperature()
    {
        return $this->temperature;
    }

    public function getHumidity()
    {
        return $this->humidity;
    }

    public function getPressure()
    {
        return $this->getPressure;
    }

}

4：定义一个具体的观察者

class CurrentConditionsDisplay implements Observer
{
    private $temperature;
    private $humidity;

    public function __construct(Subject $wechatData)
    {
        $wechatData->registerObserver($this);
    }

    public function update($subject)
    {
        if ($subject instanceof WechatData) {
            $this->temperature = $subject->getTemperature();
            $this->humidity = $subject->getHumidity();
            $this->display();
        }
    }

    public function display()
    {
        echo "Current conditions:" . $this->temperature . "°C and " . $this->humidity . "% humidity" . PHP_EOL;
    }
}

5：开始使用

$wechatData = new WechatData();
$currentConditionsDisplay = new currentConditionsDisplay($wechatData);
$wechatData->setMeasurements(25, 65, 1013);
$wechatData->setMeasurements(22, 70, 1012);

这个例子中，WeatherData 是一个具体的被观察者，它实现了 Subject 接口，当气象数据发生变化时，它会通知所有注册的观察者。CurrentConditionsDisplay 是一个具体的观察者，它实现了 Observer 接口，当被通知气象数据发生变化时，它会更新自己的状态并显示当前的温度和湿度。

PHP框架的观察者模式

在很多PHP常用的框架中，都使用到了观察者模式，那么我们以Yii框架为例：

Yii 框架中的观察者模式主要体现在事件处理机制上。当某个类的特定事件发生时，它可以触发其他类（事件处理器）的方法。这种机制类似于观察者模式中的被观察者和观察者之间的关系。

在 Yii 中，可以使用如下方法为类绑定事件处理器：

$component->on($eventName, $handler);

其中 $component 是触发事件的类（被观察者），$eventName 是事件名称，$handler 是事件处理器（观察者）。

当 $component 的特定事件发生时，Yii 会自动调用与之关联的所有事件处理器。

更多信息请查看https://www.yiiframework.com/doc/guide/2.0/zh-cn/concept-events

下面我们来写一个简单的Yii事件处理示例：

1：定义一个自定义事件

class CustomEvent extends Event
{
    public $message;
}

2：创建一个类（被观察者）

class MyClass extends Component
{
    const EVENT_MY_CUSTOM_EVENT = ‘myCustomEvent’;

    public function triggerCustomEvent()
    {
        $event = new CustomEvent();
        $event->message = "hello Observer";
        $this->trigger(self::EVENT_MY_CUSTOM_EVENT, $event);
    }
}

3：创建一个事件处理器（观察者）

class MyEventHandler
{
    public function handleCustomEvent(CustomEvent $event)
    {
        echo "Event trigger with message:" . $event->message;
    }
}

4：使用

$myObject = new MyClass();
$myEventHandler = new MyEventHandler();

$myObject->on(MyClass::EVENT_MY_CUSTOM_EVENT, [$myEventHandler, ’handleCustomEvent’]);

$myObject->triggerCustomEvent();

在这个示例中，我们创建了一个 MyClass 类（被观察者）和一个 MyEventHandler 事件处理器（观察者）。MyClass 类定义了一个名为 EVENT_MY_CUSTOM_EVENT 的自定义事件。然后，我们将 MyEventHandler 的 handleCustomEvent 方法绑定到 MyClass 的自定义事件上。最后，当 MyClass 的自定义事件被触发时，MyEventHandler 中的 handleCustomEvent 方法会自动执行。

题外话：相信大家在用到yii框架的时候，肯定会很熟悉beforeSave 和 afterSave 方法，那么这两个方法是否是观察者模式呢？因为它们是观察到有save操作而触发的动作。从本质上来说，这两个方法可以算做钩子方法，因为它们是直接在基类（ActiveRecord）定义的，而不是完全独立的观察者类。

触发模式

观察者模式可以看作是一种触发模式。当被观察者（如A操作）发生变化时，它会通知所有依赖于它的观察者（如B操作和C操作），这样就实现了A操作触发B操作和C操作的效果。

观察者模式的优势在于它实现了被观察者和观察者之间的松耦合。这意味着你可以在不修改被观察者的情况下，添加或删除观察者。因此，观察者模式不仅实现了触发关系，还保持了系统的灵活性和可扩展性。

参考书籍

《秒懂设计模式》

《Head First 设计模式》