设计模式（十六）观察者模式

1、定义

　　指多个对象间存在一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它对象都得到通知并被自动更新。这种模式有时又被称作发布-订阅模式、模型-视图模式，是一种对象行为型模式。

2、优缺点

优点

1. 降低了目标与观察者之间的耦合关系，两者之间是抽象耦合关系，符合依赖倒转原则；
2. 目标与观察者之间建立了一套触发机制。

缺点：

1. 目标与观察者之间的依赖关系并没有完全解除，而且有可能出现循环引用；
2. 当观察者对象很多时，通知发布会花费很多时间，影响程序的效率。

3、UML类图

 ①抽象主题（Subject）角色：也叫抽象目标类，它提供了一个用于保存观察者对象的聚焦类和增加、删除观察者对象的方法，以及通知所有观察者的抽象方法；

②具体主题（Concrete Subject）角色：也叫具体目标类，它实现抽象目标中的通知方法，当具体主题的内部状态发生改变时，通知所有注册过的观察者对象；

③抽象观察者（Obsrver）角色：它是一个抽象类或接口，它包含了一个更新自己的抽象方法，当接到具体主题的更改通知时被调用；

④具体观察者（Concrete Observer）角色：实现抽象观察者中定义的抽象方法，以便在得到目标的更改通知时更新自身的状态。

4、代码实例

/**
 * @author it-小林
 * @desc   抽象观察者
 * @date 2021年08月05日 12:25
 */
public interface Observer {
    void response();//反应
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc   具体观察者1
 * @date 2021年08月05日 12:26
 */
public class ConcreteObserver1 implements Observer{
    @Override
    public void response() {
        System.out.println("具体观察者1作出反应！");
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc   具体观察者2
 * @date 2021年08月05日 12:26
 */
public class ConcreteObserver2 implements Observer {
    @Override
    public void response() {
        System.out.println("具体观察者2作出反应！");
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc   抽象目标类
 * @date 2021年08月05日 12:25
 */
public abstract class Subject {

    protected List<Observer> observerList = new ArrayList<>();

    //增加观察者方法
    public void add(Observer observer){
        observerList.add(observer);
    }

    //删除观察者方法
    public void remove(Observer observer){
        observerList.remove(observer);
    }

    //通知观察者方法
    public abstract void notifyObserver();

}

/**
 * @author it小林
 * @desc   具体目标类
 * @date 2021年08月05日 14:04
 */
public class ConcreteSubject extends Subject{
    @Override
    public void notifyObserver() {
        System.out.println("具体目标发生改变...");
        System.out.println("----------------");
        for (Observer obs : observerList) {
            obs.response();
        }
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc  测试类
 * @date 2021年08月05日 14:07
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Subject subject = new ConcreteSubject();
        Observer observer1 = new ConcreteObserver1();
        Observer observer2 = new ConcreteObserver2();
        subject.add(observer1);
        subject.add(observer2);
        subject.notifyObserver();
    }
}

运行结果截图

5、应用场景

• 对象间存在一对多关系，一个对象的状态发生改变会影响其他对象；
• 实现类似广播机制的功能，不需要知道具体收听者，只需分发广播，系统中感兴趣的对象会自动接收该广播；
• 当一个抽象模板有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面，可将这二者封装在独立的对象中以使他们可以具有独立地改变和复用；
• 多层级嵌套使用，形成一种链式触发机制，使得事件具备跨域（跨越两种观察者类型）通知。

6、扩展

在 Java 中，通过 java.util.Observable 类和 java.util.Observer 接口定义了观察者模式，只要实现它们的子类就可以编写观察者模式实例。

①Observable类

　　Observable 类是抽象目标类，它有一个 Vector 向量，用于保存所有要通知的观察者对象，下面来介绍它最重要的 3 个方法。

1. void addObserver(Observer o) 方法：用于将新的观察者对象添加到向量中。
2. void notifyObservers(Object arg) 方法：调用向量中的所有观察者对象的 update() 方法，通知它们数据发生改变。通常越晚加入向量的观察者越先得到通知。
3. void setChange() 方法：用来设置一个 boolean 类型的内部标志位，注明目标对象发生了变化。当它为真时，notifyObservers() 才会通知观察者。   

②Observer 接口

　　目标对象的变化，当目标对象发生变化时，观察者得到通知，并调用 void update(Observable o,Object arg) 方法，进行相应的工作。