Паттерн «Наблюдатель» (Observer)

Назначение: определяет зависимость типа «один ко многим» между объектами таким образом, что при изменении состояния одного объекта все зависящие от него оповещаются об этом и автоматически обновляются.
Другими словами: наблюдатель уведомляет все заинтересованные стороны о произошедшем событии или об изменении своего состояния.

Когда использовать паттерн Наблюдатель?

• Когда система состоит из множества классов, объекты которых должны находиться в согласованных состояниях

• Когда общая схема взаимодействия объектов предполагает две стороны: одна рассылает сообщения и является главным, другая получает сообщения и реагирует на них. Отделение логики обеих сторон позволяет их рассматривать независимо и использовать отдельно друга от друга.

• Когда существует один объект, рассылающий сообщения, и множество подписчиков, которые получают сообщения. При этом точное число подписчиков заранее неизвестно и процессе работы программы может изменяться.

UML схема паттерна Observer:

Реализация шаблона "наблюдатель" на .NET

using System;
using System.Collections.Generic;
 
namespace DoFactory.GangOfFour.Observer.Structural
{
  /// <summary>
  /// MainApp startup class for Structural 
  /// Observer Design Pattern.
  /// </summary>
  class MainApp
  {
    /// <summary>
    /// Entry point into console application.
    /// </summary>
    static void Main()
    {
      // Configure Observer pattern
      ConcreteSubject s = new ConcreteSubject();
 
      s.Attach(new ConcreteObserver(s, "X"));
      s.Attach(new ConcreteObserver(s, "Y"));
      s.Attach(new ConcreteObserver(s, "Z"));
 
      // Change subject and notify observers
      s.SubjectState = "ABC";
      s.Notify();
 
      // Wait for user
      Console.ReadKey();
    }
  }
 
  /// <summary>
  /// The 'Subject' abstract class
  /// </summary>
  abstract class Subject
  {
    private List<Observer> _observers = new List<Observer>();
 
    public void Attach(Observer observer)
    {
      _observers.Add(observer);
    }
 
    public void Detach(Observer observer)
    {
      _observers.Remove(observer);
    }
 
    public void Notify()
    {
      foreach (Observer o in _observers)
      {
        o.Update();
      }
    }
  }
 
  /// <summary>
  /// The 'ConcreteSubject' class
  /// </summary>
  class ConcreteSubject : Subject
  {
    private string _subjectState;
 
    // Gets or sets subject state
    public string SubjectState
    {
      get { return _subjectState; }
      set { _subjectState = value; }
    }
  }
 
  /// <summary>
  /// The 'Observer' abstract class
  /// </summary>
  abstract class Observer
  {
    public abstract void Update();
  }
 
  /// <summary>
  /// The 'ConcreteObserver' class
  /// </summary>
  class ConcreteObserver : Observer
  {
    private string _name;
    private string _observerState;
    private ConcreteSubject _subject;
 
    // Constructor
    public ConcreteObserver(
      ConcreteSubject subject, string name)
    {
      this._subject = subject;
      this._name = name;
    }
 
    public override void Update()
    {
      _observerState = _subject.SubjectState;
      Console.WriteLine("Observer {0}'s new state is {1}",
        _name, _observerState);
    }
 
    // Gets or sets subject
    public ConcreteSubject Subject
    {
      get { return _subject; }
      set { _subject = value; }
    }
  }
}

Схема примера использования паттерна "Наблюдатель"  из реальной жизни:

Примеры в .NET Framework

• Наблюдатели в форме событий. В .NET Framework насчитываются тысячи классов, содержащих события. 
• Наблюдатели в форме делегатов. Наблюдатели в форме делегатов часто используются в качестве методов обратного вызова для выполнения дополнительной инициализации (AppDomainSetup.AppDomainInitializer, HttpConfiguration.Initializer) или в качестве точек расширения (фильтры и селекторы в WPF/Windows Forms/WCF).
• Наблюдатели в форме интерфейсов. Хорошим примером именованного наблюдателя является API для работы с Event Hub — масштабируемой системой обмена сообщениями. Интерфейс IEventProcessor содержит методы CloseAsync, OpenAsync и ProcessEventsAsync.