使用IObserver/IObservable实现观察者和主题

Question

我想创建一个可用于表示动态计算值的类,另一个表示值的类可以是这些动态计算值的源(主题).目标是当主题发生变化时,计算出的值会自动更新.

在我看来,使用IObservable/IObserver是可行的方法.不幸的是我无法使用Reactive Extensions库,因此我不得不从头开始实现主题/观察者模式.

够了blabla,这是我的课程:

public class Notifier<T> : IObservable<T>
{
    public Notifier();
    public IDisposable Subscribe(IObserver<T> observer);
    public void Subscribe(Action<T> action);
    public void Notify(T subject);
    public void EndTransmission();
}

public class Observer<T> : IObserver<T>, IDisposable
{
    public Observer(Action<T> action);
    public void Subscribe(Notifier<T> tracker);
    public void Unsubscribe();
    public void OnCompleted();
    public void OnError(Exception error);
    public void OnNext(T value);
    public void Dispose();
}

public class ObservableValue<T> : Notifier<T>
{
    public T Get();
    public void Set(T x);
}

public class ComputedValue<T>
{
    public T Get();
    public void Set(T x);
}

我的实现主要来自:http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd990377.aspx.

那么"正确"的方式是什么呢？注意:我不关心LINQ或多线程甚至性能.我只是希望它简单易懂.

Answer 1

如果我是你,我会尝试尽可能接近Rx实施的方式实现你的课程.

其中一个关键的基本原则是使用相对较少的具体类,这些类使用大量操作进行组合.因此,您应该创建一些基本构建块并使用组合将它们组合在一起.

我将在Reflector.NET下初看一两个类:AnonymousObservable<T>&AnonymousObserver<T>.特别AnonymousObservable<T>是使用整个Rx作为实例化可观察量的基础.事实上,如果你看一下派生的对象,IObservable<T>有一些专门的实现,但只是AnonymousObservable<T>用于通用目的.

静态方法Observable.Create<T>()本质上是一个包装器AnonymousObservable<T>.

另一个明显适合您要求的Rx类是BehaviorSubject<T>.主题既是可观察者又是观察者,BehaviorSubject适合您的情况,因为它会记住收到的最后一个值.

鉴于这些基本类,您几乎拥有创建特定对象所需的所有位.您的对象不应该继承上面的代码,而是使用组合来汇集您需要的行为.

现在,我建议对您的类设计进行一些更改,以使它们与Rx更兼容,从而更具可组合性和健壮性.

我会放弃你的Notifier<T>课程,转而使用BehaviourSubject<T>.

我会放弃你的Observer<T>课程,转而使用AnonymousObserver<T>.

然后我会修改ObservableValue<T>为这样:

public class ObservableValue<T> : IObservable<T>, IDisposable
{
    public ObservableValue(T initial) { ... }
    public T Value { get; set; }
    public IDisposable Subscribe(IObserver<T> observer);
    public void Dispose();
}

ObservableValue<T>将包装BehaviourSubject<T>而不是从它继承的实现作为公开IObserver<T>成员将允许访问OnCompleted&OnError因为该类表示值而不是计算而没有太大意义.订阅将使用AnonymousObservable<T>并Dispose会收拾包裹BehaviourSubject<T>.

然后我会修改ComputedValue<T>为这样:

public class ComputedValue<T> : IObservable<T>, IDisposable
{
    public ComputedValue(IObservable<T> source) { ... }
    public T Value { get; }
    public IDisposable Subscribe(IObserver<T> observer);
    public void Dispose();
}

该ComputedValue<T>班将包装AnonymousObservable<T>为所有用户,并用source抢的值的本地副本的Value属性.该Dispose方法将用于取消订阅source可观察对象.

最后两个类是您的设计似乎需要的唯一真正的特定实现 - 这只是因为Value属性.

接下来,您需要一个ObservableValues用于扩展方法的静态类:

public static class ObservableValues
{
    public static ObservableValue<T> Create<T>(T initial)
    { ... }

    public static ComputedValue<V> Compute<T, U, V>(
        this IObservable<T> left,
        IObservable<U> right,
        Func<T, U, V> computation)
    { ... }
}

该Compute方法将使用a AnonymousObservable<V>来执行计算并生成一个IObservable<V>传递给ComputedValue<V>该方法返回的构造函数.

完成所有这些后,您现在可以编写以下代码:

var ov1 = ObservableValues.Create(1);
var ov2 = ObservableValues.Create(2);
var ov3 = ObservableValues.Create(3);

var cv1 = ov1.Compute(ov2, (x, y) => x + y);
var cv2 = ov3.Compute(cv1, (x, y) => x * y);

//cv2.Value == 9

ov1.Value = 2;
ov2.Value = 3;
ov3.Value = 4;

//cv2.Value == 20

请告诉我这是否有用和/或是否有任何我可以详细说明的内容.

编辑:还需要一些一次性用品.

您还需要实现AnonymousDisposable和CompositeDisposable管理您的订阅,尤其是在Compute扩展方法中.使用Reflector.NET查看Rx实现或使用下面的版本.

public sealed class AnonymousDisposable : IDisposable
{
    private readonly Action _action;
    private int _disposed;

    public AnonymousDisposable(Action action)
    {
        _action = action;
    }

    public void Dispose()
    {
        if (Interlocked.Exchange(ref _disposed, 1) == 0)
        {
            _action();
        }
    }
}

public sealed class CompositeDisposable : IEnumerable<IDisposable>, IDisposable
{
    private readonly List<IDisposable> _disposables;
    private bool _disposed;

    public CompositeDisposable()
        : this(new IDisposable[] { })
    { }

    public CompositeDisposable(IEnumerable<IDisposable> disposables)
    {
        if (disposables == null) { throw new ArgumentNullException("disposables"); }
        this._disposables = new List<IDisposable>(disposables);
    }

    public CompositeDisposable(params IDisposable[] disposables)
    {
        if (disposables == null) { throw new ArgumentNullException("disposables"); }
        this._disposables = new List<IDisposable>(disposables);
    }

    public void Add(IDisposable disposable)
    {
        if (disposable == null) { throw new ArgumentNullException("disposable"); }
        lock (_disposables)
        {
            if (_disposed)
            {
                disposable.Dispose();
            }
            else
            {
                _disposables.Add(disposable);
            }
        }
    }

    public IDisposable Add(Action action)
    {
        if (action == null) { throw new ArgumentNullException("action"); }
        var disposable = new AnonymousDisposable(action);
        this.Add(disposable);
        return disposable;
    }

    public IDisposable Add<TDelegate>(Action<TDelegate> add, Action<TDelegate> remove, TDelegate handler)
    {
        if (add == null) { throw new ArgumentNullException("add"); }
        if (remove == null) { throw new ArgumentNullException("remove"); }
        if (handler == null) { throw new ArgumentNullException("handler"); }
        add(handler);
        return this.Add(() => remove(handler));
    }

    public void Clear()
    {
        lock (_disposables)
        {
            var disposables = _disposables.ToArray();
            _disposables.Clear();
            Array.ForEach(disposables, d => d.Dispose());
        }
    }

    public void Dispose()
    {
        lock (_disposables)
        {
            if (!_disposed)
            {
                this.Clear();
            }
            _disposed = true;
        }
    }

    public IEnumerator<IDisposable> GetEnumerator()
    {
        lock (_disposables)
        {
            return _disposables.ToArray().AsEnumerable().GetEnumerator();
        }
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return this.GetEnumerator();
    }

    public bool IsDisposed
    {
        get
        {
            return _disposed;
        }
    }
}