Каковы преимущества и недостатки паттерна проектирования Наблюдатель (Observer)?

Паттерн Наблюдатель (Observer) определяет зависимость типа "один ко многим" между объектами. Когда состояние одного объекта (Субъекта) изменяется, все зависимые от него объекты (Наблюдатели) автоматически уведомляются и обновляются.

Преимущества:

• Слабая связанность (Loose Coupling): Субъект ничего не знает о конкретных классах наблюдателей, только о том, что они реализуют общий интерфейс. Это позволяет изменять и добавлять наблюдателей, не затрагивая код субъекта.
• Гибкость и расширяемость: Новых наблюдателей можно добавлять в любой момент времени, что соответствует принципу открытости/закрытости (Open/Closed Principle).
• Поддержка широковещательных коммуникаций: Одно событие в субъекте может инициировать обновление в неограниченном количестве наблюдателей.

Недостатки:

• Риск утечек памяти: Если наблюдатель не отписался от уведомлений и на него больше нет ссылок, он не будет удален сборщиком мусора, так как субъект все еще хранит на него ссылку.
• Неочевидный порядок обновлений: Паттерн не гарантирует, в каком порядке будут уведомлены наблюдатели, что может привести к непредсказуемому поведению, если их логика зависит друг от друга.
• Проблемы с производительностью: Уведомление большого числа наблюдателей может быть ресурсозатратной операцией и привести к задержкам в работе системы.

Пример на Python:

from abc import ABC, abstractmethod

# Субъект (Издатель)
class WeatherStation:
    def __init__(self):
        self._observers = []
        self._temperature = 0

    def attach(self, observer):
        self._observers.append(observer)

    def detach(self, observer):
        self._observers.remove(observer)

    def notify(self):
        for observer in self._observers:
            observer.update(self)

    def set_temperature(self, temp):
        print(f"nПогода изменилась! Новая температура: {temp}°C")
        self._temperature = temp
        self.notify()

    @property
    def temperature(self):
        return self._temperature

# Интерфейс Наблюдателя
class Observer(ABC):
    @abstractmethod
    def update(self, subject: WeatherStation):
        pass

# Конкретный Наблюдатель
class PhoneDisplay(Observer):
    def update(self, subject: WeatherStation):
        print(f"[Дисплей телефона]: Температура обновлена: {subject.temperature}°C")

# Использование
station = WeatherStation()
display1 = PhoneDisplay()

station.attach(display1)
station.set_temperature(25)
# Вывод:
# Погода изменилась! Новая температура: 25°C
# [Дисплей телефона]: Температура обновлена: 25°C