隔間牆有耳的觀察者模式（Observer Patern）
- 巴扎黑原創
- 2016-11-12 13:56:281444瀏覽
登入系統想必大家都做過，驗證用戶名密碼就登入成功，日誌系統應該記錄此次登錄，如果登入出錯，安全系統應該會記錄這次錯誤，郵件系統也應該會發送相關郵件給管理員，等等。這就好像登入系統被許多人監視一樣，一旦有什麼風吹草動，立即會被其它系統獲悉。那就用觀察者模式來試試，類別圖如下：
很簡單的模式，實作程式碼：
Php程式碼
<?php
interface Observable{
function attach( Observer $observer );
function detach( Observer $observer );
function notify();
}
class login implements Observable{
const LOGIN_USER_UNKNOW = 1;
const LOGIN_WRONG_PASS = 2;
const LOGIN_ACCESS = 3;
private $status = array();
private $observers = array();
public function setStatus( $status, $user, $ip ) {
$this->status = array( $status, $user, $ip );
}
public function getStatus() {
return $this->status;
}
public function handleLogin( $user, $pass, $ip ) {
switch ( mt_rand( 1, 3 ) ) {
case 1:
$this->setStatus( self::LOGIN_USER_UNKNOW, $user, $ip );
$ret = false;
break;
case 2:
$this->setStatus( self::LOGIN_WRONG_PASS, $user, $ip );
$ret = false;
break;
case 3:
$this->setStatus( self::LOGIN_ACCESS, $user, $ip );
$ret = true;
break;
}
$this->notify();
return $ret;
}
public function attach( Observer $observer ) {
$this->observers[] = $observer;
}
public function detach( Observer $observer ) {
$newObservers = array();
foreach ( $this->observers as $obs ) {
if ( $obs !== $observer )
$newObservers[] = $obs;
}
$this->observers = $newObservers;
}
public function notify() {
foreach ( $this->observers as $obs ) {
$obs->update( $this );
}
}
}
interface Observer{
function update( Observable $observable );
}
class SecurityMonitor implements Observer{
function update( Observable $observable ) {
$status = $observable->getStatus();
if($status[0] == Login::LOGIN_WRONG_PASS){
echo __CLASS__.":".$status[1]."于".$status[2]."登录失败";
}
}
}
$login = new Login();
$login->attach(new SecurityMonitor());
$login->handleLogin('XXX','XXX','127.0.0.1');
?>
於70. 0.1登入失敗[Finished in 0.1s]
程式碼中可以看到login物件主動加入SecurityMonitor物件觀察。這樣要呼叫Login::getStatus(),SecurityMonitor類別就必須了解更多資訊。雖然呼叫發生於一個ObServable物件上，但無法保證物件也是一個Login物件。為解決這個問題，有一個方法：斷斷續續保持ObServable介面的通用性，由ObServer類別負責保證它們的主體是正確的類型。它們甚至能將自己添加到主體上。類別圖如下：
實作程式碼如下：
Php程式碼
<?php
interface Observable{
function attach( Observer $observer );
function detach( Observer $observer );
function notify();
}
class login implements Observable{
const LOGIN_USER_UNKNOW = 1;
const LOGIN_WRONG_PASS = 2;
const LOGIN_ACCESS = 3;
private $status = array();
private $observers = array();
public function setStatus( $status, $user, $ip ) {
$this->status = array( $status, $user, $ip );
}
public function getStatus() {
return $this->status;
}
public function handleLogin( $user, $pass, $ip ) {
switch ( mt_rand( 1, 3 ) ) {
case 1:
$this->setStatus( self::LOGIN_USER_UNKNOW, $user, $ip );
$ret = false;
break;
case 2:
$this->setStatus( self::LOGIN_WRONG_PASS, $user, $ip );
$ret = false;
break;
case 3:
$this->setStatus( self::LOGIN_ACCESS, $user, $ip );
$ret = true;
break;
}
$this->notify();
return $ret;
}
public function attach( Observer $observer ) {
$this->observers[] = $observer;
}
public function detach( Observer $observer ) {
$newObservers = array();
foreach ( $this->observers as $obs ) {
if ( $obs !== $observer )
$newObservers[] = $obs;
}
$this->observers = $newObservers;
}
public function notify() {
foreach ( $this->observers as $obs ) {
$obs->update( $this );
}
}
}
interface Observer{
function update( Observable $observable );
}
//以上代码和上例是一样的
abstract class LoginObserver implements Observer{
private $login;
public function __construct( Login $login ) {
$this->login = $login;
$login->attach( $this );
}
public function update( Observable $observable ) {
if ( $this->login === $observable )
$this->doUpdate( $observable );
}
abstract function doUpdate( Login $login );
}
class SecurityMonitor extends LoginObserver{
public function doUpdate( Login $login ) {
$status = $login->getStatus();
if ( $status[0] == Login::LOGIN_WRONG_PASS )
echo __CLASS__.":".$status[1]."于".$status[2]."登录失败";
}
}
$login = new Login();
new SecurityMonitor($login);//<strong>此外login对象是被动被观察的</strong>
$login->handleLogin( 'XXX', 'XXX', '127.0.0.1' );
?>運作結果與上範例相同
在php5後，內建的SPL擴充提供了對觀察者模式的原生支援。將上例透過SPL改進後：
Php程式碼
<?php
class login implements SplSubject{
const LOGIN_USER_UNKNOW = 1;
const LOGIN_WRONG_PASS = 2;
const LOGIN_ACCESS = 3;
private $status = array();
// private $observers = array();
private $storage;
public function __construct() {
$this->storage = new SplObjectStorage();
}
public function setStatus( $status, $user, $ip ) {
$this->status = array( $status, $user, $ip );
}
public function getStatus() {
return $this->status;
}
public function handleLogin( $user, $pass, $ip ) {
switch ( mt_rand( 1, 3 ) ) {
case 1:
$this->setStatus( self::LOGIN_USER_UNKNOW, $user, $ip );
$ret = false;
break;
case 2:
$this->setStatus( self::LOGIN_WRONG_PASS, $user, $ip );
$ret = false;
break;
case 3:
$this->setStatus( self::LOGIN_ACCESS, $user, $ip );
$ret = true;
break;
}
$this->notify();
return $ret;
}
public function attach( SplObserver $observer ) {
$this->storage->attach( $observer );
}
public function detach( SplObserver $observer ) {
$this->storage->detach( $observer );
}
public function notify() {
foreach ( $this->storage as $obs ) {
$obs->update( $this );
}
}
}
abstract class LoginObserver implements SplObserver{
private $login;
public function __construct( Login $login ) {
$this->login = $login;
$login->attach( $this );
}
public function update( SplSubject $subject ) {
if ( $this->login === $subject )
$this->doUpdate( $subject );
}
abstract function doUpdate( Login $login );
}
class SecurityMonitor extends LoginObserver{
public function doUpdate( Login $login ) {
$status = $login->getStatus();
if ( $status[0] == Login::LOGIN_WRONG_PASS )
echo __CLASS__.":".$status[1]."于".$status[2]."登录失败";
}
}
$login = new Login();
new SecurityMonitor( $login );
$login->handleLogin( 'XXX', 'XXX', '127.0.0.1' );
?>程式碼都寫完了，還是要懂點理論的。
觀察者模式的定義
定義物件間一種一對多的依賴關係，使得每當一個物件改變狀態，則所有依賴它的物件都會被通知並被自動更新。觀察者模式由四種角色構成：
1、Subject被觀察者
定義被觀察者必須實現的職責，它必須能夠動態地增加、取消觀察者。它一般是抽象類別或實現類，僅僅完成作為被觀察者必須實現的職責，管理觀察者並通過觀察者。
2、Observer觀察者
觀察者接收到訊息後，即進行update操作，對接收到的資訊進行處理。
3、ConcreteSubject具體的被觀察者
定義被觀察者自己的業務邏輯，同時定義對哪些事件進行通知。
4、ConcreteObserver具體的觀察者
每個觀察在接收到訊息後的處理反應是不同，各個觀察者有自己的處理邏輯。
觀察者模式的優點
1、觀察者和被觀察者之間是抽象耦合
如此設計，則不管是增加觀察者還是被觀察者都非常容易擴展，而且在java、php中都已經實現的抽象層級的定義，在系統擴展方面更是得心應手。
2、建立一套觸發機制
根據單一職責原則，每個類別的職責是單一的，那麼怎麼把各個單一的職責串聯成真實世界的複雜的邏輯關係呢？觀察者模式可以完美地實現這裡的鏈條形式
觀察者模式的缺點
觀察者模式需要考慮開發效率和運行效率的問題，一個被觀察者，多個觀察者，開發和調試就會比較複雜，而且在php中訊息的通知是順序執行，一個觀察者卡殼，會影響整體的執行效率。在這種情況下，一般會多考慮異步的方式。多級觸發時的效率更是讓人擔憂，設計時會注意。
觀察者模式的使用情境
1、關聯行為場景。要注意的是，關係行為是可分割的，而不是「組合」關係
2、事件多層次觸發場景
3、跨系統的訊息交換場景，如訊息佇列的處理機制
陳述：
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