观察者模式（事件）

本课属于 Coddy C# 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 54 课，共 70 课。

观察者模式建立了一对多关系：一个对象（主题）在状态发生变化时，会通知多个依赖对象（观察者）。在 C# 中，事件提供了一种内置方式，可以优雅地实现这一模式。

这种模式涉及一个发布者，它会引发事件，以及对事件作出响应的订阅者。下面是一个股票价格监控器的实际示例：

public class Stock
{
    private decimal _price;
    
    public event Action<decimal> PriceChanged;
    
    public decimal Price
    {
        get => _price;
        set
        {
            _price = value;
            PriceChanged?.Invoke(_price);  // 通知所有观察者
        }
    }
}

public class PriceAlert
{
    public void OnPriceChanged(decimal newPrice)
    {
        Console.WriteLine($"Alert: Price is now {newPrice}");
    }
}

public class PriceLogger
{
    public void OnPriceChanged(decimal newPrice)
    {
        Console.WriteLine($"Logged: {newPrice}");
    }
}

订阅者使用 += 将自己的方法附加到事件上，也可以使用 -= 将其移除：

var stock = new Stock();
var alert = new PriceAlert();
var logger = new PriceLogger();

stock.PriceChanged += alert.OnPriceChanged;
stock.PriceChanged += logger.OnPriceChanged;

stock.Price = 150.50m;
// 输出：
// 提醒：价格现在是 150.50
// 已记录：150.50

stock.PriceChanged -= logger.OnPriceChanged;  // 取消订阅
stock.Price = 155.00m;
// 输出：提醒：价格现在是 155.00

观察者模式有助于实现松耦合。Stock 类不需要了解任何关于观察者的信息。新的观察者可以订阅，而无需修改发布者，这让系统更易于扩展和维护。

挑战

简单

让我们使用事件和观察者模式来构建一个温度监控系统。你将创建一个传感器，每当温度发生变化时，它都会通知多个观察者。这非常适合气候控制系统等场景，因为其中的不同组件都需要响应温度更新。

你将把代码分成三个文件：

TemperatureSensor.cs：在 Monitoring 命名空间中创建一个 TemperatureSensor 类。这是你的发布者，也就是其他对象要观察的主体。传感器应包含：
- 一个用于存储当前温度的私有字段
- 一个名为 TemperatureChanged 的事件，它使用 Action<double> 通知订阅者新的温度
- 一个 Temperature 属性，每当温度被设为新值时都会触发该事件
Observers.cs：在同一命名空间中创建两个观察者类，用于订阅温度变化：
- DisplayUnit：包含一个 OnTemperatureChanged(double temp) 方法，用于输出 Display: {temp}C
- AlarmSystem：包含一个 OnTemperatureChanged(double temp) 方法，用于输出 Alarm Check: {temp}C
Program.cs：创建一个传感器和两个观察者，将它们连接起来。让两个观察者都订阅传感器的事件，然后更新温度。之后，取消订阅报警系统，再次更新温度，以显示只有显示单元会收到通知。

你将收到两个输入：

第一个温度读数（例如，22.5）
第二个温度读数（例如，28.0）

你的程序应当：

创建传感器和两个观察者
让两个观察者都订阅 TemperatureChanged 事件
将传感器的温度设为第一个输入值（两个观察者都应收到通知）
取消 AlarmSystem 对事件的订阅
将传感器的温度设为第二个输入值（只有显示单元应收到通知）

例如，如果输入为 22.5 和 28.0，输出应为：

Display: 22.5C
Alarm Check: 22.5C
Display: 28C

这展示了观察者模式的核心优势：传感器不知道也不关心谁在监听它。观察者可以动态订阅和取消订阅，而发布者只需通知当前正在监听的对象！

亲手试试

using System;
using Monitoring;

class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // 读取输入的温度
        double temp1 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
        double temp2 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());

        // TODO: 创建一个 TemperatureSensor 实例

        // TODO: 创建 DisplayUnit 和 AlarmSystem 实例

        // TODO: 让两个观察者都订阅 TemperatureChanged 事件

        // TODO: 将传感器的温度设置为 temp1（两个观察者都会收到通知）

        // TODO: 让 AlarmSystem 取消订阅该事件

        // TODO: 将传感器的温度设置为 temp2（只有显示单元会收到通知）
    }
}

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