PHP 设计模式之观察者模式

作者：辰风沐阳阅读：66 发布时间：2026-05-14 上次更新：2026-05-18

[TOC]

#### 1. 观察者模式
---

观察者模式（Observer Pattern）是一种行为设计模式，核心思想：当一个对象状态发生变化时，自动通知依赖它的对象

为什么要使用观察者模式 ？

在传统的编程方式中，如果一个事件（比如下单成功）需要触发一连串的操作（比如：发短信、发邮件、日志记录），通常会直接在事件代码后面写死这些逻辑。这样会导致代码严重耦合，一旦需要增加或减少后续操作，就必须修改原有的核心代码

观察者模式完美解决了这个问题，它的主要优势包括：

+ 降低耦合度：主题（发布者）不需要知道观察者的具体细节，两者通过抽象接口通信，可以独立变化和复用
+ 支持广播通信：主题（发布者）可以一次性向所有注册的观察者发送通知，无需逐个调用
+ 极易扩展：如果需要添加新的业务逻辑，只需要增加一个观察者类并注册即可，不需要改动主题的核心代码

#### 2. 两种实现方式
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在 PHP 中，我们可以通过自定义接口或者使用 PHP 内置的 SPL（标准 PHP 库）接口来实现观察者模式。

##### 自定义接口实现（标准通用）

这种方式不依赖特定框架或库，逻辑清晰，适用于各种 PHP 环境

以一个 “天气预报系统” 为例：气象站（主题）温度变化时，需要自动更新手机 APP 和网页上的数据（观察者）

```php
// 1. 定义观察者接口
interface Observer
{
    public function update(float $temperature): void;
}

// 2. 定义主题接口
interface Subject
{
    public function attach(Observer $observer): void; // 注册观察者
    public function detach(Observer $observer): void; // 移除观察者
    public function notify(): void;                   // 通知所有观察者
}

// 3. 实现具体的主题类（气象站）
class WeatherStation implements Subject
{
    private array $observers = [];
    private float $temperature;

public function attach(Observer $observer): void
    {
        $this->observers[] = $observer;
    }

public function detach(Observer $observer): void
    {
        $key = array_search($observer, $this->observers, true);
        if ($key !== false) {
            unset($this->observers[$key]);
        }
    }

public function notify(): void
    {
        foreach ($this->observers as $observer) {
            $observer->update($this->temperature);
        }
    }

// 模拟气象站温度发生变化
    public function setTemperature(float $temperature): void
    {
        echo "气象站温度更新为: {$temperature}°C\n";
        $this->temperature = $temperature;
        $this->notify(); // 状态改变，触发通知
    }
}

// 4. 实现具体的观察者类（手机APP）
class MobileApp implements Observer
{
    public function update(float $temperature): void
    {
        echo "手机APP收到推送：当前气温 {$temperature}°C，出门记得看天气！\n";
    }
}

// 5. 实现具体的观察者类（网页端）
class WebPage implements Observer
{
    public function update(float $temperature): void
    {
        echo "网页端自动刷新：首页天气数据已更新为 {$temperature}°C\n";
    }
}

// --- 客户端调用 ---
$station = new WeatherStation();
$mobile = new MobileApp();
$web = new WebPage();

// 注册观察者
$station->attach($mobile);
$station->attach($web);

// 气象站温度改变，触发所有观察者的自动更新
$station->setTemperature(26.5);

echo "----------------\n";

// 移除手机APP观察者，再次改变温度
$station->detach($mobile);
$station->setTemperature(28.0);
```

用户发布内容，通过手机短信和邮件发送通知

```php
// 1. 观察者接口
interface Observer
{
    public function update($message);
}

// 2. 被观察者接口
interface Subject
{
    // 添加观察者
    public function attach(Observer $observer);
    // 移除观察者
    public function detach(Observer $observer);
    // 通知观察者
    public function notify($message);
}

// 3. 实现具体 Subject
class User implements Subject
{
    private $observers = [];

public function attach(Observer $observer)
    {
        $this->observers[] = $observer;
    }

public function detach(Observer $observer)
    {
        foreach ($this->observers as $key => $item) {
            if ($item === $observer) {
                unset($this->observers[$key]);
            }
        }
    }

public function notify($message)
    {
        foreach ($this->observers as $observer) {
            $observer->update($message);
        }
    }

public function publish($content)
    {
        echo "用户发布内容：{$content}" . PHP_EOL;
        $this->notify($content);
    }
}

// 4.1 实现具体观察者（邮件通知观察者）
class EmailObserver implements Observer
{
    public function update($message)
    {
        echo "发送邮件通知：{$message}" . PHP_EOL;
    }
}

// 4.2 实现具体观察者（短信通知观察者）
class SmsObserver implements Observer
{
    public function update($message)
    {
        echo "发送短信通知：{$message}" . PHP_EOL;
    }
}

// 5. 测试代码
$user = new User();

$user->attach(new SmsObserver);
$user->attach(new EmailObserver);

$user->publish('PHP 观察者模式上线了');
```

##### 使用 PHP 内置 SPL 接口

PHP 的 SPL 扩展已经内置了 `SplSubject`（主题） 和 `SplObserver`（观察者）两个标准接口，直接使用它们可以让代码更加规范，且 `SplObjectStorage` 在处理对象存储时也更加高效。

```php
// 1. 具体主题类实现 SplSubject 接口
class Order implements SplSubject
{
    private string $status;
    private SplObjectStorage $observers;

public function __construct()
    {
        // 使用 SPL 提供的对象存储容器
        $this->observers = new SplObjectStorage();
    }

public function attach(SplObserver $observer): void
    {
        $this->observers->attach($observer);
    }

public function detach(SplObserver $observer): void
    {
        $this->observers->detach($observer);
    }

public function notify(): void
    {
        // 遍历通知所有观察者，并将自身($this)传递给观察者
        foreach ($this->observers as $observer) {
            $observer->update($this);
        }
    }

// 订单状态改变，触发通知
    public function setStatus(string $status): void
    {
        $this->status = $status;
        echo "订单状态变更为：{$status}\n";
        $this->notify();
    }

public function getStatus(): string
    {
        return $this->status;
    }
}

// 2. 具体观察者类实现 SplObserver 接口
class SmsNotifier implements SplObserver
{
    public function update(SplSubject $subject): void
    {
        // 观察者可以主动从主题中拉取需要的数据
        $status = $subject->getStatus();
        echo "【短信服务】监听到订单状态变化，正在给用户发送状态为“{$status}”的提醒短信...\n";
    }
}

class LogRecorder implements SplObserver
{
    public function update(SplSubject $subject): void
    {
        $status = $subject->getStatus();
        echo "【日志服务】监听到订单状态变化，正在后台记录“{$status}”的操作日志...\n";
    }
}

// --- 客户端调用 ---
$order = new Order();
$order->attach(new SmsNotifier());
$order->attach(new LogRecorder());

// 订单支付成功，自动触发短信和日志记录
$order->setStatus('支付成功');
```

#### 3. 常见应用场景
---

观察者模式在 PHP 的实际开发中应用极其广泛，以下是几个典型的场景：

+ 电商订单系统：当订单状态变为 “已支付” 时，自动触发库存扣减、发送支付成功短信/邮件、通知物流系统等操作
+ MVC 框架：在 MVC 架构中，当模型数据发生改变时，自动通知并更新相关的视图（View），实现数据与界面的同步
+ 事件驱动系统：比如用户点击按钮、触发某个钩子函数，通过观察者模式管理各类事件处理逻辑
+ 日志与监控：在系统发生重要事件（如用户登录、接口报错）时，自动通知日志记录组件或监控报警组件

虽然观察者模式非常强大，但在使用时也有几点需要注意：

+ 循环依赖：要避免观察者和主题之间产生复杂的相互调用，否则可能会引发死循环
+ 性能开销：如果观察者数量非常多，同步通知所有观察者会拖慢主程序的运行速度，可以使用消息队列进行异步通知
+ 内存泄漏：如果观察者不再需要监听，一定要将其从主题中移除（detach），否则主题会一直持有观察者的引用，导致内存无法被 PHP 垃圾回收机制释放

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