第二章 觀察者模式2

C#內置觀察者模式（消息推送模式）

摘自：MSDN
對比郵局和報紙訂閱客戶的關係，屬於一對多的關係，消息更新即向客戶推送消息。
在.net框架中已經提供了預定義的觀察者模式的接口。
泛型接口IObservable<T>用來實現可觀察者，IObserver<T>用來實現觀察者。T是提供數據的類。
在可觀察者內只調用觀察者內的來自接口的方法，在觀察者內只調用可觀察者內來自接口的方法。這樣就將觀察者和可觀察者解耦了，防止彼此藕斷絲連。
訂閱的工作由訂閱者發起public virtual void Subscribe(IObservable<Location> provider)，訂閱的完成是在可訂閱者內部完成public virtual void Subscribe(IObservable<Location> provider)，訂閱者調用可訂閱者的接口方法Subscribe。其他取消訂閱，報錯，完成傳送等和此類似。

具體代碼如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace 內置觀察者模式
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 定義兩個觀察者和兩個被觀察者
            var provider = new LocationTracker();
            var reporter1 = new LocationReporter("FixedGPS");
            reporter1.Subscribe(provider); // 觀察者發起訂閱，在可觀察者內完成訂閱

            var reporter2 = new LocationReporter("MobileGPS");
            reporter2.Subscribe(provider);

            provider.TrackLocation(new Location(47.6456, -122.1312));
            reporter1.Unsubscribe();
            provider.TrackLocation(new Location(47.6677, -122.1199));
            provider.TrackLocation(null);
            provider.EndTransmission();

            Console.ReadKey();
        }
    }

    // 觀察者
    public class LocationReporter : IObserver<Location>
    {
        private IDisposable _unsubscriber; // 取消訂閱類實例

        public LocationReporter(string name)
        {
            Name = name;
        }

        // 觀察者名稱
        public string Name { get; }

        // 訂閱
        public virtual void Subscribe(IObservable<Location> provider)
        {
            if (provider != null)
                _unsubscriber = provider.Subscribe(this);
        }

        // 完成數據傳送，取消訂閱，實現觀察者接口的方法，在可觀察者內調用
        public virtual void OnCompleted()
        {
            Console.WriteLine($"The Location Tracker has completed transmitting data to {Name}.");
            Unsubscribe();
        }

        // 發生錯誤，實現觀察者接口的方法，在可觀察者內調用
        public virtual void OnError(Exception e)
        {
            Console.WriteLine($"{Name}: The location cannot be determined.");
        }

        // 接收訂閱的數據，實現觀察者接口的方法，在可觀察者內調用
        public virtual void OnNext(Location value)
        {
            Console.WriteLine($"{Name}: The current location is {value.Latitude}, {value.Longitude}");
        }

        // 取消訂閱
        public virtual void Unsubscribe()
        {
            _unsubscriber.Dispose();
        }
    }

    // 可觀察者
    public class LocationTracker : IObservable<Location>
    {
        public LocationTracker()
        {
            _observers = new List<IObserver<Location>>();
        }

        private readonly List<IObserver<Location>> _observers;

        // 訂閱
        public IDisposable Subscribe(IObserver<Location> observer)
        {
            if (!_observers.Contains(observer))
                _observers.Add(observer);
            return new Unsubscriber(_observers, observer); // 返回取消訂閱類，傳入參數爲所有訂閱者和當前訂閱者
        }

        // 取消訂閱
        private class Unsubscriber : IDisposable
        {
            private readonly List<IObserver<Location>> _observers; // 所有訂閱者
            private readonly IObserver<Location> _observer; // 當前訂閱者

            public Unsubscriber(List<IObserver<Location>> observers, IObserver<Location> observer)
            {
                _observers = observers;
                _observer = observer;
            }

            // 取消訂閱
            public void Dispose()
            {
                if (_observer != null && _observers.Contains(_observer))
                    _observers.Remove(_observer);
            }
        }

        public void TrackLocation(Location? loc)
        {
            foreach (var observer in _observers)
            {
                if (!loc.HasValue)
                    observer.OnError(new LocationUnknownException());
                else
                    observer.OnNext(loc.Value);
            }
        }

        // 取消所有訂閱者
        public void EndTransmission()
        {
            foreach (var observer in _observers.ToArray())
                if (_observers.Contains(observer))
                    observer.OnCompleted();

            _observers.Clear();
        }
    }

    //  提供通知信息的對象
    public struct Location
    {
        public Location(double latitude, double longitude)
        {
            this.Latitude = latitude;
            this.Longitude = longitude;
        }

        public double Latitude { get; }

        public double Longitude { get; }
    }

    // 定製錯誤類
    public class LocationUnknownException : Exception
    {
        internal LocationUnknownException()
        { }
    }
}