C# 設計模式：觀察者模式 (Observer Pattern) 事件通知機制實作

簡介

觀察者模式屬於行為型模式，定義了物件間的一對多依賴關係，當一個物件（主題/Subject）狀態改變時，所有依賴它的物件（觀察者/Observer）都會收到通知並自動更新。這是實現事件驅動架構、解耦發布者與訂閱者的經典模式。

核心角色

• Subject (主題)：維護觀察者清單，提供註冊/移除/通知介面（AbstractMessageSubject）。
• ConcreteSubject (具體主題)：實際狀態持有者，狀態變更時觸發通知（MessageSubject）。
• Observer (觀察者)：定義更新介面（IMessage）。
• ConcreteObserver (具體觀察者)：實作更新邏輯（SqlMessage, XmlMessage）。

實作範例：訊息插入操作的多通道通知

情境：當 MessageModel 發生變更（如發布時間更新），自動通知 SQL 與 XML 兩個通道執行插入操作。

1. 觀察者介面與實作

// 觀察者介面
public interface IMessage
{
    string Insert(MessageModel mm);
}

// SQL 觀察者
public class SqlMessage : IMessage
{
    public string Insert(MessageModel mm) => $"sql方式：{mm.Message} {mm.PublishTime}";
}

// XML 觀察者
public class XmlMessage : IMessage
{
    public string Insert(MessageModel mm) => $"xml方式：{mm.Message} {mm.PublishTime}";
}

2. 主題抽象與實作

using System.Collections.Generic;

public abstract class AbstractMessageSubject
{
    private readonly MessageModel _model;
    private readonly List<IMessage> _observers = new List<IMessage>();

    protected AbstractMessageSubject(MessageModel mm) { _model = mm; }

    public void Attach(IMessage observer) => _observers.Add(observer);
    public void Detach(IMessage observer) => _observers.Remove(observer);

    public string Notify()
    {
        var result = string.Empty;
        foreach (var obs in _observers)
        {
            result += obs.Insert(_model) + "<br />";
        }
        return result;
    }

    // 當 PublishTime 變更時自動通知
    public DateTime PublishTime
    {
        get => _model.PublishTime;
        set
        {
            _model.PublishTime = value;
            Notify(); // 狀態改變觸發通知
        }
    }
}

public class MessageSubject : AbstractMessageSubject
{
    public MessageSubject(MessageModel mm) : base(mm) { }
}

3. 客戶端測試

public partial class Observer : Page
{
    protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        var subject = new MessageSubject(new MessageModel("插入Message", DateTime.Now));

        var sqlObs = new SqlMessage();
        var xmlObs = new XmlMessage();

        subject.Attach(sqlObs);
        subject.Attach(xmlObs);

        // 手動觸發通知 (或透過修改 PublishTime 自動觸發)
        Response.Write(subject.Notify());

        // 若取消註解下行，將再次觸發通知
        // subject.PublishTime = DateTime.Now;
    }
}

執行結果

sql方式：插入Message 2007-5-26 9:38:18
xml方式：插入Message 2007-5-26 9:38:18

進階考量：.NET 事件模式

在現代 C# 開發中，觀察者模式通常直接使用內建的 event 與 delegate 機制，或 IObservable<T>/IObserver<T> (Reactive Extensions) 來實現，提供更優雅的語法與執行緒安全保障。但理解經典模式結構有助於掌握事件驅動架構的本質。

模式優缺點

適用場景

• 單一物件狀態變更需通知多個其他物件。
• 物件之間需鬆耦合，且動態增減訂閱關係。
• 實作事件總線、訊息佇列、UI 數據綁定等。

參考資料：DoFactory Observer Pattern