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一、介紹

我們常說的發(fā)布訂閱設(shè)計(jì)模式，也叫觀察者模式，也就是事件監(jiān)聽機(jī)制，觀察者模式訂閱了一種一對(duì)多的依賴關(guān)系，讓多個(gè)觀察者對(duì)象同時(shí)監(jiān)聽某一個(gè)主題對(duì)象，當(dāng)這個(gè)主題對(duì)象發(fā)生改變時(shí)，會(huì)通知所有的觀察者對(duì)象，使他們能夠自動(dòng)的更新自己!

一個(gè)軟件系統(tǒng)要求某個(gè)對(duì)象在發(fā)生變化時(shí)，某些其他的對(duì)象作出相應(yīng)的改變，能做到這點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案有很多，但觀察者模式是滿足這一要求的各種設(shè)計(jì)方案中最重要的一種。

從整體來看，觀察者模式所涉及的角色有：

• 抽象主題角色：抽象主題角色把所有對(duì)觀察者對(duì)象的引用保存在一個(gè)集合中，每個(gè)主題都可以有任意數(shù)量的觀察者。抽象主題提供一個(gè)接口，可以增加和刪除觀察者對(duì)象;
• 具體主題角色：將有關(guān)狀態(tài)存入具體觀察者對(duì)象，在具體主題的內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)，給所有登記過的觀察者發(fā)出通知;
• 抽象觀察者角色：為所有的具體觀察者提供一個(gè)接口，在得到主題通知時(shí)更新自己;
• 具體觀察者角色：存儲(chǔ)與主題的狀態(tài)相關(guān)的狀態(tài)。具體觀察者角色實(shí)現(xiàn)抽象觀察者角色所要求的更新接口，以便使本身的狀態(tài)與主題的狀態(tài)協(xié)調(diào)

廢話也不多說了，下面我們直接講案例!

二、示例

抽象主題角色，有增加觀察者、刪除觀察者、通知觀察者的功能，內(nèi)容如下：

public abstract class AbstractSubject { 
 
    /** 用來保存注冊(cè)的觀察者對(duì)象 */ 
    private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>(); 
 
    /** 
     * 注冊(cè)觀察者對(duì)象 
     */ 
    public void add(Observer observer){ 
        list.add(observer); 
        System.out.println("add an observer"); 
    } 
 
    /** 
     * 刪除觀察者對(duì)象 
     * @param observer 
     */ 
    public void remove(Observer observer){ 
        list.remove(observer); 
        System.out.println("delete an observer"); 
    } 
 
    /** 
     * 通知所有注冊(cè)的觀察者對(duì)象 
     * @param state 
     */ 
    public void notifyObservers(String state){ 
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) { 
            list.get(i).update(state); 
        } 
    } 
} 

具體主題角色，這個(gè)change方法放在子類中是因?yàn)榭赡懿煌闹黝}在改變觀察者狀態(tài)的時(shí)候會(huì)做一些不同的操作，因此就不統(tǒng)一放在父類Subject里面了，內(nèi)容如下：

public class ConcreteSubject extends AbstractSubject{ 
 
    private String state; 
 
    public void change(String newState){ 
        state = newState; 
        System.out.println("主題狀態(tài)：" + state); 
 
        //狀態(tài)發(fā)生改變，通知所有的觀察者 
        super.notifyObservers(state); 
    } 
} 

觀察者接口，內(nèi)容如下：

public interface Observer { 
 
    /** 
     * 修改狀態(tài) 
     * @param state 
     */ 
    void update(String state); 
} 

具體觀察者實(shí)現(xiàn)了觀察者接口，內(nèi)容如下：

public class ConcreteObserver implements Observer{ 
 
    @Override 
    public void update(String state) { 
        System.out.println("觀察者，收到狀態(tài)：" + state); 
    } 
} 

客戶端調(diào)用代碼，一旦主題調(diào)用了change方法改變觀察者的狀態(tài)，那么觀察者Observer里面的observerState全都改變了，內(nèi)容如下：

public class ObserverClient { 
 
    public static void main(String[] args) { 
        //創(chuàng)建一個(gè)主題角色 
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject(); 
 
        //創(chuàng)建觀察者對(duì)象 
        ConcreteObserver observer = new ConcreteObserver(); 
 
        //將觀察者加入主題對(duì)象上 
        subject.add(observer); 
 
        //改變主題狀態(tài) 
        subject.change("hello world"); 
    } 
} 

運(yùn)行結(jié)果如下：

add an observer 
主題狀態(tài)：hello world 
觀察者，收到狀態(tài)：hello world 

這里只添加了一個(gè)觀察者，有興趣的可以試試看多添加幾個(gè)觀察者，效果都是一樣的，主題角色改變狀態(tài)，觀察者狀態(tài)全變。

三、應(yīng)用

觀察者模式的兩種模型

• 推模型：主題對(duì)象向觀察者推送主題的詳細(xì)信息，不管觀察者是否需要。推送的信息通常是主題對(duì)象的全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)，上面的例子就是典型的推模型。
• 拉模型：主題對(duì)象在通知觀察者的時(shí)候，只傳遞少量信息。如果觀察者需要更具體的信息，由觀察者主動(dòng)到主題對(duì)象中去獲取，相當(dāng)于是觀察者從主題對(duì)象中拉數(shù)據(jù)。一般這種模型的實(shí)現(xiàn)中，會(huì)把主題對(duì)象自身通過update()方法傳遞給觀察者，這樣觀察者在需要獲取數(shù)據(jù)的時(shí)候，就可以通過這個(gè)引用來獲取了。

兩種模型的比較

• 1、推模型是假設(shè)主題對(duì)象知道觀察者需要的數(shù)據(jù)，拉模型是假設(shè)主題對(duì)象不知道觀察者需要什么數(shù)據(jù)，干脆把自身傳遞過去，讓觀察者自己按需要取值。
• 2、推模型可能會(huì)使得觀察者對(duì)象難以復(fù)用，因?yàn)橛^察者的update()方法是按需要定義的參數(shù)，可能無法兼顧到?jīng)]有考慮到的使用情況，這意味著出現(xiàn)新的情況時(shí)，可能要提供新的update()方法。

JDK是有直接支持觀察者模式的，就是java.util.Observer這個(gè)接口，內(nèi)容如下：

public interface Observer { 
    /** 
     * This method is called whenever the observed object is changed. An 
     * application calls an <tt>Observable</tt> object's 
     * <code>notifyObservers</code> method to have all the object's 
     * observers notified of the change. 
     * 
     * @param   o     the observable object. 
     * @param   arg   an argument passed to the <code>notifyObservers</code> 
     *                 method. 
     */ 
    void update(Observable o, Object arg); 
} 

這就是觀察者的接口，定義的觀察者只需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口就可以了。update()方法，被觀察者對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，被觀察者的notifyObservers()方法就會(huì)調(diào)用這個(gè)方法，內(nèi)容如下：

public class Observable { 
    private boolean changed = false; 
    private Vector obs; 
    
    /** Construct an Observable with zero Observers. */ 
 
    public Observable() { 
    obs = new Vector(); 
    } 
 
    /** 
     * Adds an observer to the set of observers for this object, provided  
     * that it is not the same as some observer already in the set.  
     * The order in which notifications will be delivered to multiple  
     * observers is not specified. See the class comment. 
     * 
     * @param   o   an observer to be added. 
     * @throws NullPointerException   if the parameter o is null. 
     */ 
    public synchronized void addObserver(Observer o) { 
        if (o == null) 
            throw new NullPointerException(); 
    if (!obs.contains(o)) { 
        obs.addElement(o); 
    } 
    } 
    ... 
} 

這是被觀察者的父類，也就是主題對(duì)象。這是一個(gè)線程安全的類，是基于Vector實(shí)現(xiàn)的。

創(chuàng)建一個(gè)觀察者，內(nèi)容如下：

import java.util.Observable; 
import java.util.Observer; 
 
public class Watched implements Observer { 
 
    @Override 
    public void update(Observable o, Object arg) { 
        System.out.println("觀察者，收到狀態(tài)：" + arg); 
    } 
} 

創(chuàng)建一個(gè)主題，內(nèi)容如下：

import java.util.Observable; 
 
public class Subject extends Observable { 
 
    private String data; 
 
    public void setData(String newData){ 
        System.out.println("主題狀態(tài)：" + newData); 
        data = newData; 
        setChanged(); 
        notifyObservers(data); 
    } 
} 

寫一個(gè)main函數(shù)調(diào)用，內(nèi)容如下：

public class WatchedClient { 
 
    public static void main(String[] args) { 
        //創(chuàng)建觀察者對(duì)象 
        Watched watched = new Watched(); 
 
        //創(chuàng)建主題 
        Subject subject = new Subject(); 
 
        //將觀察者對(duì)象加入主題 
        subject.addObserver(watched); 
 
        //修改主題狀態(tài) 
        subject.setData("hello world"); 
 
    } 
} 

運(yùn)行結(jié)果，內(nèi)容如下：

主題狀態(tài)：hello world 
觀察者，收到狀態(tài)：hello world 

看到主題對(duì)象改變的時(shí)候，觀察者對(duì)象的狀態(tài)也隨之改變。

四、總結(jié)

引入設(shè)計(jì)模式最主要的作用我認(rèn)為就是兩點(diǎn)：

• 去重復(fù)代碼，使得代碼更清晰、更易讀、更易擴(kuò)展
• 解耦，使得代碼可維護(hù)性更好，修改代碼的時(shí)候可以盡量少改地方

使用觀察者模式可以很好地做到這兩點(diǎn)。增加觀察者，直接new出觀察者并注冊(cè)到主題對(duì)象之后就完事了，刪除觀察者，主題對(duì)象調(diào)用方法刪除一下就好了，其余都不用管。主題對(duì)象狀態(tài)改變，內(nèi)部會(huì)自動(dòng)幫我們通知每一個(gè)觀察者，是不是很方便呢?

觀察者模式主要應(yīng)用場(chǎng)景有：

• 對(duì)一個(gè)對(duì)象狀態(tài)的更新需要其他對(duì)象同步更新
• 對(duì)象僅需要將自己的更新通知給其他對(duì)象而不需要知道其他對(duì)象的細(xì)節(jié)，如消息推送