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.NET 設計模式實戰：觀察者模式從生活案例到事件委派演進

編輯：關於.NET

以生活故事引入觀察者模式核心思想，從經典 GoF 實作演進到 .NET 原生 事件-委派 機制，展現設計模式解決「解耦」與「封裝變化」的本質。

一、故事場景：小雪與追求者們

小雪（被觀察者）有多位追求者（觀察者），隊伍動態變動。傳統模式：追求者不斷輪詢詢問位置，小雪不斷回應，雙方精力耗盡。Nokia 方案：手機內建訂閱清單，位置變化時自動發送簡訊通知所有訂閱者。雙方恢復正常生活，唯有狀態變化時才通訊。

二、觀察者模式定義

定義物件間一對多依賴，當一物件狀態改變，所有依賴物件自動收到通知並有機會回應。執行期可動態增減觀察者。

三、經典 GoF 實作 (C#)

1. 觀察者介面


public interface IBoy {
    void Show(string address); // 統一通知協定
}

2. 具體觀察者


public class BoyA : IBoy {
    public void Show(string address) { Console.WriteLine("A:" + address); /* 假設轉韓文 */ }
}
public class BoyB : IBoy {
    public void Show(string address) { Console.WriteLine("B:" + address); /* 假設轉英文 */ }
}

3. 被觀察者 (GPRS 手機)


public class GPRSMobile {
    private List<IBoy> boys = new List<IBoy>();
    private string address = "";

    public void AddBoy(IBoy b) { boys.Add(b); }
    public void RemoveBoy(IBoy b) { boys.Remove(b); }

    private void Notify(string address) {
        for (int i = 0; i < boys.Count; i++) boys[i].Show(address);
    }

    public void OnAddressChanged(string newAddress) { Notify(newAddress); }
}

4. 兩大規律

被觀察者持有觀察者清單 (List<IBoy>)
所有觀察者實作統一介面 (IBoy)

5. 優勢

被觀察者僅依賴抽象介面，新增觀察者零修改
觀察者實作細節對被觀察者透明
符合「面向介面程式設計」與「依賴倒置原則」

四、現實對應：股票行情通知服務

投資人訂閱關注股票，價格變動時簡訊推送，無需守著交易大廳或電腦，正常工作生活不受干擾。

五、.NET 原生實作：事件-委派

.NET 以 委派簽名 取代介面，事件封裝發布/訂閱機制，型別安全 (委派含參數簽名，避免 C 風格函數指標的執行期錯誤)。

範例：數字循環觸發處理

傳統寫法 (高耦合)：迴圈與處理邏輯混雜，未知處理方式難擴充。


for (int i = 0; i <= 100; i++) if (i == input) { Console.WriteLine(i); MessageBox.Show(i.ToString()); /* 其他處理 */ }

.NET 事件-委派寫法 (低耦合)：


public delegate void NumberEventHandler(object sender, NumberEventArgs e);

public class NumberEventArgs : EventArgs {
    public int Number { get; set; }
    public NumberEventArgs(int number) { Number = number; }
}

public class Subject {
    public event NumberEventHandler NumberReached;
    public void DoWithLoop(int number) {
        for (int i = 0; i <= 100; i++)
            if (i == number) { OnNumberReached(new NumberEventArgs(i)); }
    }
    protected virtual void OnNumberReached(NumberEventArgs e) {
        if (NumberReached != null) NumberReached(this, e);
    }
}

public class MainProgram {
    public static void Main() {
        Subject s = new Subject();
        s.NumberReached += new NumberEventHandler(msgbox_NumberReached); // 靜態方法
        MainProgram mp = new MainProgram();
        s.NumberReached += new NumberEventHandler(mp.console_NumberReached); // 實例方法
        s.DoWithLoop(input);
    }
    void console_NumberReached(object sender, NumberEventArgs e) { Console.WriteLine(e.Number); }
    static void msgbox_NumberReached(object sender, NumberEventArgs e) { MessageBox.Show(e.Number.ToString()); }
}

關鍵差異：觸發點 (OnNumberReached) 與處理邏輯 (console_NumberReached, msgbox_NumberReached) 完全分離，迴圈不知有多少處理者，擴充零修改觸發端。