نمط Observer

جزء من قسم البرمجة كائنية التوجه في رحلة GO على Coddy. الدرس 89 من 107.

يُعرّف نمط Observer علاقةً من واحد إلى متعدد بين الكائنات. عندما يغيّر كائن واحد (الموضوع) حالته، يتم إعلام جميع التابعين له (observer) تلقائيًا. يُعد هذا مثاليًا لأنظمة event والإشعارات أو أي سيناريو تحتاج فيه مكوّنات متعددة إلى التفاعل مع changes.

في Go، نطبّق هذا النمط باستخدام واجهة للمراقبين وبنية subject تدير الاشتراكات:

type Observer interface {
    Update(event string)
}

type Subject struct {
    observers []Observer
}

func (s *Subject) Subscribe(o Observer) {
    s.observers = append(s.observers, o)
}

func (s *Subject) Notify(event string) {
    for _, observer := range s.observers {
        observer.Update(event)
    }
}

يمكن لأي نوع يطبّق الواجهة Observer الاشتراك لتلقّي الإشعارات:

type EmailAlert struct{ Address string }

func (e EmailAlert) Update(event string) {
    fmt.Printf("Email to %s: %s\n", e.Address, event)
}

type Logger struct{}

func (l Logger) Update(event string) {
    fmt.Println("Log:", event)
}

يُخطِر الموضوع جميع المراقبين دون معرفة أنواعهم المحددة:

subject := &Subject{}
subject.Subscribe(EmailAlert{Address: "user@example.com"})
subject.Subscribe(Logger{})

subject.Notify("Order placed")
// بريد إلكتروني إلى user@example.com: Order placed
// سجل: Order placed

يفصل هذا النمط الموضوع عن المراقبين التابعين له، مما يسهّل إضافة أنواع جديدة من المراقبين دون تعديل التعليمات البرمجية الحالية. ويُستخدم عادةً في البنى المعمارية القائمة على الأحداث، وأطر عمل واجهات المستخدم الرسومية، وأنظمة المراسلة بنمط النشر/الاشتراك.

التحدي

سهل

لنَبْنِ نظامًا للتنبيه بشأن أسعار الأسهم باستخدام نمط Observer! ستنشئ نظامًا تتلقى فيه خدمات تنبيه متعددة الإشعارات تلقائيًا كلما تغيّر سعر سهم، وهو مثالي لتوضيح كيفية تفاعل المراقبين مع الأحداث من دون أن يعرف الكائن الخاضع للمراقبة أنواعهم المحددة.

ستنظّم الشيفرة عبر ثلاثة ملفات:

observer.go: Define واجهة المراقب وأنواع المراقبين المحددة.
أنشئ واجهة Observer تحتوي على method باسم Update(stockName string, price float64) تتلقى معلومات السهم عند تغيّر الأسعار.

Implement نوعين من المراقبين:
- PriceAlert مع حقل Threshold من النوع (float64)، وعند تحديثه يعيد ALERT: [stockName] at $[price] crossed threshold $[threshold] إذا كان السعر أعلى من الحد، أو WATCHING: [stockName] at $[price] (threshold: $[threshold]) إذا كان أقل منه
- PriceLogger مع حقل LogName من النوع (string)، وعند تحديثه يعيد [logName] recorded [stockName]: $[price]
يجب أن يحتوي كلا المراقبين على method تعيد سلسلة الاستجابة المنسّقة الخاصة بهما.
stock.go: أنشئ الكائن الخاضع للمراقبة الذي يدير المراقبين ويبلغهم بتغيّرات السعر.
أنشئ بنية Stock تحتوي على fields هي Name من النوع (string)، وPrice من النوع (float64)، وشريحة من المراقبين. Add هذه methods:
- Subscribe(o Observer) لإضافة مراقب
- SetPrice(price float64) []string التي تحدّث السعر وتبلغ جميع المراقبين، مع إرجاع شريحة تحتوي على جميع استجاباتهم
أنشئ أيضًا constructor باسم NewStock(name string, initialPrice float64) *Stock.
main.go: أعدّ سهمك مع المراقبين وحاكِ تغيّرات السعر.
اقرأ اسم السهم وinitial price. ثم اقرأ عدد المراقبين المطلوب إنشاؤهم. لكل مراقب، اقرأ نوعه (alert أو logger) وconfiguration الخاص به (الحد للتنبيهات، واسم السجل للمسجّلات). اشترك بكل مراقب في السهم.

أخيرًا، اقرأ سعرًا جديدًا، وحدّث السهم، واطبع استجابة كل مراقب في سطر مستقل.

سيتم توفير المدخلات التالية:

السطر 1: اسم السهم
السطر 2: السعر الأولي
السطر 3: عدد المراقبين
لكل مراقب: النوع (alert أو logger)، ثم قيمة configuration
السطر الأخير: السعر الجديد المطلوب تعيينه

نسّق جميع الأسعار باستخدام منزلتين عشريتين.

على سبيل المثال، عند إعطاء:

GOOG
150.00
3
alert
155.00
logger
TradeLog
alert
140.00
160.50

يجب أن يكون الناتج:

ALERT: GOOG at $160.50 crossed threshold $155.00
TradeLog recorded GOOG: $160.50
ALERT: GOOG at $160.50 crossed threshold $140.00

وعند إعطاء:

AAPL
180.00
2
logger
DailyLog
alert
200.00
175.25

يجب أن يكون الناتج:

DailyLog recorded AAPL: $175.25
WATCHING: AAPL at $175.25 (threshold: $200.00)

لاحظ كيف أن Stock لا يعرف ما إذا كان يبلغ alerts أو loggers. فهو يستدعي Update على كل مراقب فحسب. يجعل هذا الفصلُ إضافةَ أنواع جديدة من المراقبين أمرًا سهلًا من دون تعديل شيفرة Stock!

جرّب بنفسك

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"os"
	"strconv"
	"strings"
)

func main() {
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)

	// اقرأ اسم السهم
	stockName, _ := reader.ReadString('\n')
	stockName = strings.TrimSpace(stockName)

	// اقرأ السعر الأولي
	initialPriceStr, _ := reader.ReadString('\n')
	initialPrice, _ := strconv.ParseFloat(strings.TrimSpace(initialPriceStr), 64)

	// اقرأ عدد المراقبين
	numObserversStr, _ := reader.ReadString('\n')
	numObservers, _ := strconv.Atoi(strings.TrimSpace(numObserversStr))

	// TODO: أنشئ Stock جديد باستخدام المُنشئ NewStock

	// TODO: مرّ عبر كل مراقب
	for i := 0; i < numObservers; i++ {
		// اقرأ نوع المراقب ("alert" أو "logger")
		observerType, _ := reader.ReadString('\n')
		observerType = strings.TrimSpace(observerType)

		// اقرأ قيمة الإعداد
		configValue, _ := reader.ReadString('\n')
		configValue = strings.TrimSpace(configValue)

		// TODO: أنشئ المراقب المناسب بناءً على النوع
		// - لـ "alert": حلّل configValue كـ float64 threshold، أنشئ PriceAlert
		// - لـ "logger": استخدم configValue كـ LogName، أنشئ PriceLogger
		// TODO: اشترك المراقب في الـ stock
	}

	// اقرأ السعر الجديد
	newPriceStr, _ := reader.ReadString('\n')
	newPrice, _ := strconv.ParseFloat(strings.TrimSpace(newPriceStr), 64)

	// TODO: عيّن السعر الجديد واحصل على الاستجابات

	// TODO: اطبع كل استجابة في سطرها الخاص
}