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前言

要学好编程，或者说是软件开发，学好设计模式也是重要的一关（亲身体会！！！对于框架少的一些小众语言得自己去搭框架，不论开发还是维护，还是很费劲得），即便是有很多现成的框架可以使用，学好设计模式对框架优化或性能提升还是有帮助得。下面开始学习python下得观察者模式。

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一、观察者模式是什么？

观察者模式属于行为模式，核心包含观察者（Subject）、被观察者(Observer)，用于一对多的场景，当要将数据发给多个目标时，通过被观察者，它会发送给所有观察者。

核心方法：

• 观察者：数据发布方法 update()
• 被观察者：
  数据订阅方法 attach()
  取消订阅方法 detach()
  数据通知 notify()

由于数据的发布的对像可能不止一个、数据的观察者（关注者）的对像也不同，因此观察者模式也比设计为：被观察者接口（SubjectInterface）、具体观察者对像（Subject）、观察者接口（ObserverInterface）、具体观察者（Observer）。

一个典型的应用就是发布-订阅模型。

二、Python中观察者模式实现

1.引入库

在Python里面设计接口用到abc（abstract base classes，ABCs）模块，用到元类ABCMeta和abstractmethod方法，继承抽象类的对像必须实现abstractmethod装饰的方法。

from abc import ABCMeta, abstractmethod

class Interface(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def func(self):
        pass


class ConcreateInterface(Interface):
    def func(self):
        print("实现接口方法")       

2.观察者模式在python实现

（1）观察者接口

from abc import ABCMeta, abstractmethod


# 观察者接口
class ObserverInterface(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def update(self, subject, message):
        pass

（2）观察对像

# 观察对像
class SubjectInterface:

    @abstractmethod
    def attach(self, observer):
        pass

    @abstractmethod
    def detach(self, observer):
        pass

    @abstractmethod
    def notify(self, message):
        pass

（3）具体被观察对像

class ConcreateSubject(SubjectInterface):
    def __init__(self):
        self._observers = []

    def attach(self, observer):
        self._observers.append(observer)

    def detach(self, observer):
        self._observers.remove(observer)

    def notify(self, message):
        for observer in self._observers:
            observer.update(self, message)

    def get_observers(self):
        return self._observers

（4）具体观察者

# 观察者
class ConcreateObserver(ObserverInterface):
    def update(self, subject, message):
        print(f"接收到主题{subject}的通知：{message}")

（5）实例化

if __name__ == "__main__":
    subject = ConcreateSubject()
    observer1 = ConcreateObserver()
    observer2 = ConcreateObserver()

    subject.attach(observer1)
    subject.attach(observer2)

    subject.notify("test")

打印结果

接收到主题<__main__.ConcreateSubject object at 0x0000021EA31280A0>的通知：tetst
接收到主题<__main__.ConcreateSubject object at 0x0000021EA31280A0>的通知：tetst

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三、发布-订阅模式

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直接上代码：

from abc import abstractmethod, ABCMeta


class PublishInterface(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def update(self, message):
        pass


# 订阅主题
class Subject:
    def __init__(self):
        self._subscribers = []

    # 订阅
    def subscribe(self, subscriber):
        self._subscribers.append(subscriber)

    # 取消订阅
    def unsubscribe(self, observer):
        self._subscribers.remove(observer)

    def publish(self, message):
        for subscriber in self._subscribers:
            subscriber.update(message)

    def get_subscribers(self):
        return self._subscribers


# 观察者
class Subscriber(PublishInterface):
    def update(self, message):
        print(f"接收到主题的通知：{message}")


class Server:
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.users = {}  # 模拟用户信息存储
        self.subjects = {}  # 主题管理

    def user_register(self, customer):
        user = customer.username
        if user not in self.users.keys():
            self.users[customer.username] = customer.pwd

    def user_unregister(self, username):
        self.users.pop(username)

    def subscribe_with_subject(self, customer, subject=''):
        user = customer.username
        if user in self.users.keys():
            # 不存在则创建主题
            if subject in self.subjects:
                self.subjects.get(subject).subscribe(customer)
            # 否则直接添加
            else:
                subject_ = Subject()
                subject_.subscribe(customer)
                self.subjects[subject] = subject_
        else:
            print("请先注册！！！")

    def unsubscribe_with_subject(self,  customer, subject=''):
        self.subjects.get(subject).unsubscribe(customer)

    def print_subjects_info(self):
        print("\n***************订阅管理信息表*************************")
        for subject, subject_obj in self.subjects.items():
            print(f"{subject}:")
            for subscriber in subject_obj.get_subscribers():
                print(f"\t{subscriber.username}")

    def print_subjects_by_user(self, user):
        print("\n***************用户订阅信息表*************************")
        print(f"{user}:")
        for subject, subject_obj in self.subjects.items():
            for subscriber in subject_obj.get_subscribers():
                if user == subscriber.username:
                    print(f"\t{subject}")

    def sports_notify(self):
        print("**********************发布体育讯息*********************")
        self.subjects.get("体育").publish("发布了一条体育讯息！\n")

    def technology_notify(self):
        print("**********************发布科技报道*********************")
        self.subjects.get("科技").publish("发布了一条科技报道！\n")


class Customer(Subscriber):
    def __init__(self, username, pwd):
        super().__init__()
        self.username = username
        self.pwd = pwd

    def update(self, message):
        print(f"****************<{self.username}>:接受订阅信息********")
        print(f"我是用户：{self.username}，接收到订阅消息：{message}\n")


if __name__ == "__main__":

    server = Server()

    customer1 = Customer("Lily", "tets123")
    customer2 = Customer("Aobama", "tets00123")

    server.subscribe_with_subject(customer1, "体育")
    server.subscribe_with_subject(customer1, "科技")

    server.subscribe_with_subject(customer2, "科技")

    server.user_register(customer1)
    server.user_register(customer2)

    server.subscribe_with_subject(customer1, "体育")
    server.subscribe_with_subject(customer1, "科技")

    server.subscribe_with_subject(customer2, "科技")

    server.print_subjects_info()
    server.print_subjects_by_user(customer1.username)

    server.unsubscribe__with_subject(customer1, "科技")
    server.print_subjects_info()
    server.print_subjects_by_user(customer1.username)

    server.sports_notify()
    server.technology_notify()

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总结

虽然很懒，还是写点吧！

• 本次学习的重点就是观察者模式的思想核心

对像：被观察者接口、具体被观察者、观察者接口、具体观察者

观察者：数据发布方法 update()

被观察者：
数据订阅方法 attach()
取消订阅方法 detach()
数据通知 notify()

• 以及python里面接口的定义：ACBMeta元类、abstractmethod方法。

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