设计模式——观察者模式

观察者模式是对象的行为模式，又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态上发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。

注意上面是一个一对多的聚合关系。

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下面来写一个简单的观察者模式：

Subject.java

package com.wsds.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 抽象主题类
 * @author Administrator
 *
 */
public abstract class Subject {
	//用来保存注册观察者的对象
	private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();
	
	/**
	 * 注册观察者对象
	 * @param observer 观察者对象
	 */
	public void attach(Observer observer){
		list.add(observer);
		System.out.println("Attached an obsever");
	}
	
	/**
	 * 删除观察者对象
	 * @param observer 观察者对象
	 */
	public void detach(Observer observer){
		list.remove(observer);
	}
	
	public void notifyObservers(String newState){
		for(Observer observer: list){
			observer.update(newState);
		}
	}
	
	
	
	
	
	
	
	
}

ConcreteSubject.java

package com.wsds.test;

/**
 * 具体主题角色类
 * @author Administrator
 *
 */
public class ConcreteSubject extends Subject{
	private String state;
	
	public String getState(){
		return state;
	}
	
	public void change(String newState){
		state = newState;
		System.out.println("主题状态为:" + state);
		//状态发生改变，通知各个观察者
		this.notifyObservers(state);
	}
}

Observer.java

package com.wsds.test;

public interface Observer {

	/**
	 * 更新接口
	 * @param state 更新的状态
	 */
	public void update(String state);
}

ConcreteObserver.java

package com.wsds.test;

public class ConcreteObserver implements Observer{
	
	//观察者状态
	private String observerState;
	
	@Override
	public void update(String state) {
		/*
		 * 更新观察者状态，使其与目标的状态一致
		 */
		observerState = state;
		System.out.println("观察者的状态为:" + state);
	}

}

Client.java

package com.wsds.test;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//创建主题对象
		ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
		//创建观察者对象
		Observer observer = new ConcreteObserver();
		//将观察者对象注册到主题对象上
		subject.attach(observer);
		//改变主题对象的状态
		subject.change("new State");
	}
}

观察者模式分为推模型和拉模型两种，上面就是推模式：

推模型：主题对象向观察者推送主题的详细信息，不管观察者是否需要，推送的信息通常是主题对象的全部或部分数据。

拉模型：主题对象在通知观察者的时候，只传递少量信息。如果观察者需要更具体的信息，由观察者主动到主题对象中获取，相当于是观察者从主题对象中拉数据。一般这种模型的实现中，会把主题对象自身通过update()方法传递给观察者，这样在观察者需要获取数据的时候，就可以通过这个引用来获取了。

使用拉模型修改后代码如下：

package com.wsds.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 抽象主题类
 * @author Administrator
 *
 */
public abstract class Subject {
	//用来保存注册观察者的对象
	private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();
	
	/**
	 * 注册观察者对象
	 * @param observer 观察者对象
	 */
	public void attach(Observer observer){
		list.add(observer);
		System.out.println("Attached an obsever");
	}
	
	/**
	 * 删除观察者对象
	 * @param observer 观察者对象
	 */
	public void detach(Observer observer){
		list.remove(observer);
	}
	
	public void notifyObservers(String newState){
		for(Observer observer: list){
			observer.update(this);
		}
	}
}

package com.wsds.test;

/**
 * 具体主题角色类
 * @author Administrator
 *
 */
public class ConcreteSubject extends Subject{
	private String state;
	
	public String getState(){
		return state;
	}
	
	public void change(String newState){
		state = newState;
		System.out.println("主题状态为:" + state);
		//状态发生改变，通知各个观察者
		this.notifyObservers(state);
	}
}

package com.wsds.test;

public interface Observer {

	/**
	 * 更新接口
	 * @param state 更新的状态
	 */
	public void update(Subject subject);
}

package com.wsds.test;

public class ConcreteObserver implements Observer{
	
	//观察者状态
	private String observerState;
	
	@Override
	public void update(Subject subject) {
		/*
		 * 更新观察者状态，使其与目标的状态一致
		 */
		observerState = ((ConcreteSubject) subject).getState();
		System.out.println("观察者的状态为:" + observerState);
	}

}

两种模式的比较：

推模型是假定主题对象知道观察者需要的数据；而拉模型是主题对象不知道观察者具体需要什么数据，没有办法的情况下，干脆把自身传递给观察者，让观察者自己去按需要取值。

推模型可能会使得观察者对象难以复用，因为观察者的update()方法是按需要定义的参数，可能无法兼顾没有考虑到的使用情况。这就意味着出现新情况的时候，就可能提供新的update()方法，或者是干脆重新实现观察者；而拉模型就不会造成这样的情况，因为拉模型下，update()方法的参数是主题对象本身，这基本上是主题对象能传递的最大数据集合了，基本上可以适应各种情况的需要。
Java中对观察者模式进行了支持，Observer接口和Observable接口：

Observer接口：这个接口只定义了一个方法，即update()方法，当被观察者对象的状态发生变化时，被观察者对象的notifyObservers()方法就会调用这一方法。
Observable接口：被观察者类都是java.util.Observable类的子类。java.util.Observable提供公开的方法支持观察者对象，这些方法中有两个对Observable的子类非常重要：一个是setChanged()，另一个是notifyObservers()。第一方法setChanged()被调用之后会设置一个内部标记变量，代表被观察者对象的状态发生了变化。第二个是notifyObservers()，这个方法被调用时，会调用所有登记过的观察者对象的update()方法，使这些观察者对象可以更新自己。

package com.wsds.test;

import java.util.Observable;

/**
 * 具体主题角色类
 * @author Administrator
 *
 */
public class ConcreteSubject extends Observable{
	private String state;
	
	public String getState(){
		return state;
	}
	
	public void change(String newState){
		state = newState;
		System.out.println("主题状态为:" + state);
		//标记状态改变
		setChanged();
		//状态发生改变，通知各个观察者
		this.notifyObservers(state);
	}
}

package com.wsds.test;

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class ConcreteObserver implements Observer{
	
	//观察者状态
	private String observerState;
	
	public ConcreteObserver(Observable o){
		o.addObserver(this);
	}
	

	@Override
	public void update(Observable o, Object arg) {
		/*
		 * 更新观察者状态，使其与目标的状态一致
		 */
		observerState = ((ConcreteSubject) o).getState();
		System.out.println("观察者的状态为:" + observerState);
	}

}

当一个对象的改变需要同时改变其他对象，而且它不知道具体有多少对象要改变的时候可以考虑使用观察者模式。

观察者模式所做的工作就是在解除耦合。让耦合的双方都依赖于抽象，而不是依赖于具体实现，从而使两边任意一边的变化不会影响到另一边。