PHP 设计模式系列 —— 观察者模式(Observer)

1、模式定义

观察者模式有时也被称作发布/订阅模式,该模式用于为对象实现发布/订阅功能:一旦主体对象状态发生改变,与之关联的观察者对象会收到通知,并进行相应操作。

将一个系统分割成一个一些类相互协作的类有一个不好的副作用,那就是需要维护相关对象间的一致性。我们不希望为了维持一致性而使各类紧密耦合,这样会给维护、扩展和重用都带来不便。观察者就是解决这类的耦合关系的。

消息队列系统、事件都使用了观察者模式。

PHP 为观察者模式定义了两个接口:SplSubjectSplObserver。SplSubject 可以看做主体对象的抽象,SplObserver 可以看做观察者对象的抽象,要实现观察者模式,只需让主体对象实现 SplSubject ,观察者对象实现 SplObserver,并实现相应方法即可。

2、UML类图

Observer-Design-Pattern-Uml

3、示例代码

User.php

<?php

namespace DesignPatterns\Behavioral\Observer;

/**
 * 观察者模式 : 被观察对象 (主体对象)
 *
 * 主体对象维护观察者列表并发送通知
 *
 */
class User implements \SplSubject
{
    /**
     * user data
     *
     * @var array
     */
    protected $data = array();

    /**
     * observers
     *
     * @var \SplObjectStorage
     */
    protected $observers;
    
    public function __construct()
    {
        $this->observers = new \SplObjectStorage();
    }

    /**
     * 附加观察者
     *
     * @param \SplObserver $observer
     *
     * @return void
     */
    public function attach(\SplObserver $observer)
    {
        $this->observers->attach($observer);
    }

    /**
     * 取消观察者
     *
     * @param \SplObserver $observer
     *
     * @return void
     */
    public function detach(\SplObserver $observer)
    {
        $this->observers->detach($observer);
    }

    /**
     * 通知观察者方法
     *
     * @return void
     */
    public function notify()
    {
        /** @var \SplObserver $observer */
        foreach ($this->observers as $observer) {
            $observer->update($this);
        }
    }

    /**
     *
     * @param string $name
     * @param mixed  $value
     *
     * @return void
     */
    public function __set($name, $value)
    {
        $this->data[$name] = $value;

        // 通知观察者用户被改变
        $this->notify();
    }
}

UserObserver.php

<?php

namespace DesignPatterns\Behavioral\Observer;

/**
 * UserObserver 类(观察者对象)
 */
class UserObserver implements \SplObserver
{
    /**
     * 观察者要实现的唯一方法
     * 也是被 Subject 调用的方法
     *
     * @param \SplSubject $subject
     */
    public function update(\SplSubject $subject)
    {
        echo get_class($subject) . ' has been updated';
    }
}

4、测试代码

Tests/ObserverTest.php

<?php

namespace DesignPatterns\Behavioral\Observer\Tests;

use DesignPatterns\Behavioral\Observer\UserObserver;
use DesignPatterns\Behavioral\Observer\User;

/**
 * ObserverTest 测试观察者模式
 */
class ObserverTest extends \PHPUnit_Framework_TestCase
{

    protected $observer;

    protected function setUp()
    {
        $this->observer = new UserObserver();
    }

    /**
     * 测试通知
     */
    public function testNotify()
    {
        $this->expectOutputString('DesignPatterns\Behavioral\Observer\User has been updated');
        $subject = new User();

        $subject->attach($this->observer);
        $subject->property = 123;
    }

    /**
     * 测试订阅
     */
    public function testAttachDetach()
    {
        $subject = new User();
        $reflection = new \ReflectionProperty($subject, 'observers');

        $reflection->setAccessible(true);
        /** @var \SplObjectStorage $observers */
        $observers = $reflection->getValue($subject);

        $this->assertInstanceOf('SplObjectStorage', $observers);
        $this->assertFalse($observers->contains($this->observer));

        $subject->attach($this->observer);
        $this->assertTrue($observers->contains($this->observer));

        $subject->detach($this->observer);
        $this->assertFalse($observers->contains($this->observer));
    }

    /**
     * 测试 update() 调用
     */
    public function testUpdateCalling()
    {
        $subject = new User();
        $observer = $this->getMock('SplObserver');
        $subject->attach($observer);

        $observer->expects($this->once())
            ->method('update')
            ->with($subject);

        $subject->notify();
    }
}

5、总结

观察者模式解除了主体和具体观察者的耦合,让耦合的双方都依赖于抽象,而不是依赖具体。从而使得各自的变化都不会影响另一边的变化。

学院君

学院君 has written 548 articles

资深PHP工程师,Laravel学院院长