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观察者模式（Observer Design Pattern）也被称为发布订阅模式（Publish-Subscribe Design Pattern），主要用于更好的解决向对象通知消息的问题。
观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，当对象状态改变的时候，所有依赖者都会自动收到通知。
观察者模式可以用很多称呼来描述，比如：
- Subject-Observer：主题-观察者。
- Publisher-Subscriber：发布者-订阅者。
- Producer-Consumer：生产者-消费者。
1，订阅报纸
我们以订阅报纸为例，来描述 Subject 与 Observer 之间的关系。
Subject 相当于报社，Observer 就相当于订阅报纸的用户：
- 从报社的角度来说：
- 报社可向用户提供新闻消息，用户可以订阅报社的报纸，也可以取消订阅。
- 报社记录了所有订阅报纸的用户名单。
- 如果有用户订阅了报纸，报社就会在名单中加入他的名字。
- 如果有用户取消了报纸，报社就会从名单中删去他的名字。
- 当报社有了新闻，会主动将新闻通知给它的所有订阅用户。
- 没有订阅的用户，报社则不会去通知他。
- 从用户的角度来说：
- 如果用户订阅了报社的报纸，当报社有了新闻，他就会收到报社的消息。
- 如果用户取消了报社的报纸，当报社有了新闻，报社也不会通知他。
Subject 与 Observer 是一对多关系：
2，观察者模式类图
这里直接给出观察者模式的类图，这是最经典的实现方式，其它的变种都可以在它的基础上加以改进。
从类图中可以知道，Subject 是一个接口，有三个抽象方法：
registerObserver：用于注册 observer。removeObserver：用于移除 observer。notifyObservers：当有了消息，通知所有 observers。
Observer 也是一个接口，有一个抽象方法：
update：当 subject 发来新消息时，用于更新消息。
3，实现观察者模式
下面我们来用代码实现观察者模式。
首先是两个接口 Subject 与 Observer：
interface Subject {
void registerObserver(Observer o);
void removeObserver(Observer o);
void notifyObservers(String info);
}
interface Observer {
void update(String info);
}
这两个接口完全是按照类图中的内容来实现的，其中变量 info 的类型可以根据实际的应用场景来定。
再实现 ConcreteSubject 和 ConcreteObserver ：
class ConcreteSubject implements Subject {
// 用于存放 observer
private final ArrayList<Observer> observers;
public ConcreteSubject() {
observers = new ArrayList();
}
public void registerObserver(Observer o) {
observers.add(o);
}
public void removeObserver(Observer o) {
observers.remove(o);
}
public void notifyObservers(String info) {
for (Observer o: observers) {
o.update(info);
}
}
}
class ConcreteObserver implements Observer {
private final String name;
public ConcreteObserver(String name) {
this.name = name;
}
public void update(String info) {
System.out.println(this.name + " get info: " + info);
}
}
ConcreteSubject 中的 observers 用于存储观察者，这里使用的类型是 ArrayList，也可以根据实际的应用场景来选择。
ConcreteObserver 中的 name 只是为了表示不同的观察者，观察者在收到消息后，将消息打印在控制台。
测试这两个类：
// 创建被观察者
ConcreteSubject s = new ConcreteSubject();
// 创建两个观察者
ConcreteObserver o1 = new ConcreteObserver("o1");
ConcreteObserver o2 = new ConcreteObserver("o2");
// 注册观察者
s.registerObserver(o1); // 注册 o1
s.registerObserver(o2); // 注册 o2
s.notifyObservers("info1"); // 向观察者通知消息
System.out.println("remove observer o1");
s.removeObserver(o1); // 移除 o1
s.notifyObservers("info2"); // 再向观察者通知消息
输出如下：
o1 get info: info1
o2 get info: info1
remove observer o1
o2 get info: info2
可以看到，第一次通知消息时，o1 和 o2 都收到消息了，在移除 o1 之后再发送消息，只有 o2 能收到消息。
这就是观察者模式最简洁的一种实现方式，非常简单。我把完整的代码放在了这里。
4，观察者模式扩展
根据不同的应用场景和需求，观察者模式可以有不同的实现方式，比如下面几种：
- 同步阻塞的实现方式
- 异步非阻塞的实现方式
- 进程内的实现方式
- 跨进程的实现方式
同步阻塞方式
根据这种划分方式，上面我们实现的就是同步阻塞的方式，当有新消息的时候，Subject 会将消息 notify 给所有的 Observer，直到所有的 Observer 执行完毕它的 update 过程，整个通知过程才算完毕，这整个过程是一个阻塞的过程。
异步非阻塞方式
为了加快整个 notify 过程，我们可以将同步阻塞的方式改为异步非阻塞的方式。
一种简单的实现就是使用线程，就是在 update 方法中使用线程来完成任务，如下：
public void update(String info) {
Thread t = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
// 处理任务
}
});
t.start();
}
Google Guava EventBusExplained 是一个通用的观察者模式框架，你可以去了解一下。
跨进程方式
同步阻塞与异步非阻塞都属于进程之内的实现，对于跨进程的实现，一般都是基于消息队列来实现。至于这方面的应用，有很多现成的，成熟的组件可以使用，比如：
- Redis Pub/Sub：一个快速、稳定的发布/订阅消息传递系统。
- ActiveMQ：一个基于 Java 的多协议的消息传递服务。
- RocketMQ：一个消息传递引擎。
- Kafka：一个分布式的大数据流处理平台。
5，总结
观察者模式旨在将观察者与被观察者解耦，在很多地方都用到了该模式，比如 Swing，JavaBeans 等。
观察者模式最经典的实现方式很简单，在实际应用中，可以在其基础上进行改进。
（本节完。）
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