PHP观察者模式详解与实现方法

小伙伴们对文章编程感兴趣吗？是否正在学习相关知识点？如果是，那么本文《PHP观察者模式实现教程》，就很适合你，本篇文章讲解的知识点主要包括。在之后的文章中也会多多分享相关知识点，希望对大家的知识积累有所帮助！

观察者模式通过主题与观察者的解耦实现发布/订阅机制，当主题状态变化时，所有注册的观察者自动收到通知并更新，提升系统可维护性与扩展性。

PHP实现观察者模式，核心在于构建一个发布/订阅机制：当一个对象（主题）状态变化时，所有依赖它的对象（观察者）都会自动收到通知并更新。这有效解耦了主题与观察者，提升了系统弹性与可维护性。它就像一个新闻社，当有重大新闻（主题状态变化）发生时，所有订阅了这份新闻的读者（观察者）都会收到通知，而新闻社并不需要知道每个读者的具体身份，只管发布就行。

解决方案

在PHP中实现观察者模式，最地道且推荐的方式是利用其内置的SplSubject和SplObserver接口。这两个接口为我们提供了一个标准化的契约，让代码更具互操作性和可读性。

简单来说，你需要定义：

1. 一个主题（Subject），它会维护一个观察者列表，并在自身状态改变时通知所有观察者。
2. 一些观察者（Observer），它们会订阅主题，并在收到通知时执行特定的更新操作。

下面是一个具体的实现步骤和代码示例：

第一步：定义主题（Subject） 我们需要一个类来充当主题，它将实现SplSubject接口。这个接口要求我们实现attach（添加观察者）、detach（移除观察者）和notify（通知观察者）三个方法。

<?php

class OrderSubject implements SplSubject
{
    private array $observers = []; // 存储观察者对象
    private string $orderStatus;   // 主题的内部状态，比如订单状态

    public function __construct()
    {
        // 使用 SplObjectStorage 可以更好地管理对象集合，尤其是移除时
        $this->observers = new SplObjectStorage();
    }

    /**
     * 附加一个观察者到主题。
     * @param SplObserver $observer
     */
    public function attach(SplObserver $observer): void
    {
        echo "附加观察者: " . get_class($observer) . "\n";
        $this->observers->attach($observer);
    }

    /**
     * 从主题中分离一个观察者。
     * @param SplObserver $observer
     */
    public function detach(SplObserver $observer): void
    {
        echo "分离观察者: " . get_class($observer) . "\n";
        $this->observers->detach($observer);
    }

    /**
     * 通知所有观察者，主题的状态已改变。
     */
    public function notify(): void
    {
        echo "通知所有观察者...\n";
        foreach ($this->observers as $observer) {
            $observer->update($this); // 调用观察者的 update 方法
        }
    }

    /**
     * 改变订单状态，并触发通知。
     * @param string $status
     */
    public function setOrderStatus(string $status): void
    {
        if ($this->orderStatus !== $status) { // 只有状态真正改变才通知
            $this->orderStatus = $status;
            echo "订单状态已改变为: " . $status . "\n";
            $this->notify(); // 关键：状态改变后调用通知
        } else {
            echo "订单状态未改变，无需通知。\n";
        }
    }

    /**
     * 获取当前订单状态
     * @return string
     */
    public function getOrderStatus(): string
    {
        return $this->orderStatus;
    }
}

第二步：定义观察者（Observer） 接着，我们需要创建一些观察者类，它们将实现SplObserver接口。这个接口只要求我们实现一个update方法，当主题通知时，这个方法会被调用。

<?php

// 邮件通知观察者
class EmailNotifier implements SplObserver
{
    /**
     * 接收主题的更新通知。
     * @param SplSubject $subject
     */
    public function update(SplSubject $subject): void
    {
        if ($subject instanceof OrderSubject) {
            echo "EmailNotifier: 正在发送邮件通知，订单状态为: " . $subject->getOrderStatus() . "\n";
            // 这里可以集成邮件发送服务，比如调用一个邮件发送类
            // Mailer::send($subject->getCustomerEmail(), "订单更新", "您的订单状态已变为: " . $subject->getOrderStatus());
        }
    }
}

// 日志记录观察者
class LoggerObserver implements SplObserver
{
    /**
     * 接收主题的更新通知。
     * @param SplSubject $subject
     */
    public function update(SplSubject $subject): void
    {
        if ($subject instanceof OrderSubject) {
            echo "LoggerObserver: 正在记录订单状态日志: " . $subject->getOrderStatus() . "\n";
            // 这里可以集成日志服务，比如写入文件或数据库
            // Log::info("订单 ID: " . $subject->getOrderId() . " 状态更新为: " . $subject->getOrderStatus());
        }
    }
}

// 短信通知观察者
class SmsNotifier implements SplObserver
{
    public function update(SplSubject $subject): void
    {
        if ($subject instanceof OrderSubject) {
            echo "SmsNotifier: 正在发送短信通知，订单状态为: " . $subject->getOrderStatus() . "\n";
            // 这里可以集成短信发送服务
        }
    }
}

第三步：使用观察者模式 现在，我们可以将主题和观察者连接起来，看看它是如何工作的。

<?php

// 创建主题（订单）
$order = new OrderSubject();

// 创建不同的观察者
$emailNotifier = new EmailNotifier();
$logger = new LoggerObserver();
$smsNotifier = new SmsNotifier();

echo "--- 第一次状态改变 ---\n";
// 附加观察者到订单主题
$order->attach($emailNotifier);
$order->attach($logger);
$order->attach($smsNotifier);

// 改变订单状态，所有附加的观察者都会收到通知
$order->setOrderStatus("Processing");
echo "\n";

echo "--- 第二次状态改变 ---\n";
// 再次改变订单状态
$order->setOrderStatus("Shipped");
echo "\n";

echo "--- 分离观察者后 ---\n";
// 分离一个观察者，比如邮件通知不再需要
$order->detach($emailNotifier);

// 再次改变订单状态，被分离的观察者将不再收到通知
$order->setOrderStatus("Delivered");
echo "\n";

// 如果状态没有实际改变，则不会触发通知
$order->setOrderStatus("Delivered");

运行这段代码，你会看到每次订单状态改变时，相应的通知（邮件、日志、短信）都会被触发。而当我们分离了EmailNotifier后，后续的状态改变就不再发送邮件了。这就是观察者模式的核心魅力：松耦合、高扩展性。

使用观察者模式有哪些优缺点？

任何设计模式都有其适用场景和权衡，观察者模式也不例外。在我看来，它最大的价值在于解耦，但同时也要警惕它可能带来的复杂性。

优点：

• 极佳的解耦性： 这是观察者模式最显著的优点。主题和观察者之间几乎是完全解耦的。主题只知道它有一堆“观察者”需要通知，但不知道这些观察者具体是谁，做什么。观察者也只知道它在观察某个主题，但不需要了解主题的内部实现。这使得系统模块化程度更高，修改一个部分通常不会影响到另一个部分。
• 高可扩展性： 当你需要增加新的通知逻辑时（比如新增一个短信通知），你只需要创建一个新的观察者类并将其附加到主题上，而无需修改主题本身的代码。这符合“开闭原则”（对扩展开放，对修改关闭），非常适合业务需求不断变化的场景。
• 灵活性： 观察者可以在运行时动态地添加或移除。这意味着你可以根据应用程序的当前状态或用户偏好来调整通知行为。
• 易于维护： 由于职责分离，每个观察者只负责处理自己的特定任务。这使得代码更容易理解、测试和维护。

缺点：

• 通知顺序不确定性： 如果你的观察者之间存在依赖关系，或者需要以特定顺序执行，那么观察者模式默认提供的机制可能无法满足。SplObjectStorage虽然能很好地管理对象，但它不保证遍历顺序。要实现特定顺序，你可能需要引入优先级机制，这会增加主题的复杂性。
• 潜在的性能问题： 如果一个主题拥有大量的观察者，每次状态改变都可能导致大量的对象方法调用，这在某些高性能要求的场景下可能会成为瓶颈。需要仔细评估观察者的数量和它们执行的操作复杂度。
• 内存泄漏风险： 如果观察者没有被正确地从主题中分离（detach），它们可能会持续持有对主题的引用，尤其是在长时间运行的应用程序（如守护进程）中，这可能导致内存泄漏。虽然PHP的垃圾回收机制通常能处理好循环引用，但显式地分离仍然是最佳实践。
• 调试复杂性： 当一个事件触发了多个观察者的连锁反应时，跟踪整个执行流程可能会变得复杂。尤其是在观察者内部又触发了其他事件的情况下，可能会形成一个难以追踪的调用链。

观察者模式与发布/订阅模式有什么区别？

这个问题常常让人感到困惑，因为两者在概念上非常相似，都涉及“通知”和“订阅”。在我看来，它们是近亲，但发布/订阅（Pub/Sub）模式通常被认为是观察者模式的一种更高级、更解耦的变体。

观察者模式（Observer Pattern）：

• 直接耦合： 在经典的观察者模式中，主题（Subject）直接维护一个观察者（Observer）列表，并负责在状态变化时直接调用观察者的update()方法。主题知道它的所有观察者，并直接与它们通信。
• 同步通知： 通常情况下，通知是同步的。当主题的状态改变并调用notify()时，所有观察者会立即、按顺序（或不确定顺序）执行它们的update()方法。
• 一对多关系： 一个主题可以有多个观察者。

你可以把它想象成一个报纸订阅：报社（主题）直接管理订阅者名单（观察者列表），当有新报纸（状态变化）出版时，报社直接把报纸送到每个订阅者手上。

发布/订阅模式（Publish/Subscribe Pattern）：

• 间接耦合（通过事件调度器/消息代理）： 发布/订阅模式引入了一个中间层——一个“事件调度器”（

本篇关于《PHP观察者模式详解与实现方法》的介绍就到此结束啦，但是学无止境，想要了解学习更多关于文章的相关知识，请关注golang学习网公众号！