理解java设计模式之观察者模式

在生活实际中，我们经常会遇到关注一个事物数据变化的情况，例如生活中的温度记录仪，当温度变化时，我们观察它温度变化的曲线，温度记录日志等。对于这一类问题，很接近java设计模式里面的“观察者模式”，它适合解决多种对象跟踪一个对象数据变化的程序结构问题。

观察者设计模式涉及到两种角色：主题（Subject）和观察者（Observer）

下面以java JDK中已有的观察者设计模式代码，展示使用：

1.主题（Subject）：Observable类派生出来的子类，只需要定义各被监控的数据及getter()、setter()方法，getter方法主要用于具体观察者“拉”数据，setter方法主要用于更新、设置changed变量及通知各具体观察者进行数据响应。代码如下：

import java.util.Observable;

public class Subject extends Observable{
    private String data;

    public String getData() {
        return data;
    }

    public void setData(String data) {
        //更新数据
        this.data = data;
        //置更新数据标志
        setChanged();
        //通知各个具体的观察者，这里有推数据的作用
        notifyObservers(null);
    }
}

2.观察者（Observer）：编写具体的观察者类实现观察者接口，通过参数传递主题对象获取更新的数据。update()方法主要用于“拉”数据及处理过程。代码如下：

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

public class ObserverOne implements Observer{

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Subject subject = (Subject) o;
        System.out.println("数据正在更新为："+subject.getData());
        
    }
}

下面写一个简单的测试类来测试一下：

import java.util.Observer;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Observer obj = new ObserverOne();
        Subject subject = new Subject();
        subject.addObserver(obj);
        subject.setData("One");
    }
}

输出结果：“数据正在更新为：One”

由java JDK实现的观察者模式来看，当在使用时感觉代码很简单，其实去看Observerable类和Observer接口的源码就知道，这些都是专家级的代码，学习了观察者模式后，下面得出一些结论：

1）主题要知道哪些观察者对其进行监测，说明主题类中一定有一个集合类成员变量，添加和删除及判断这些观察者对象是否存在。

2）观察者类一定是多态的，有共同的父类接口。

3）主题完成的功能基本是固定的，添加观察者、撤销观察者、通知消息给观察者及引起观察者响应（即“拉”数据），可以抽象出来。

经过以上的思考和总结，下面是自定义形式写的观察者模式：

1.编写观察者接口（IObserver）。代码如下：

public interface IObserver{
    //传入的参数对象可以间接获取变化后的主题数据
    public void refresh(ISubject subject);

}

2.编写主题接口（ISubject）。代码如下：

public interface ISubject{
    //注册观察者
    public void register(IObserver obs);
    //撤销观察者
    public void unregister(IObserver obs);
    //通知所有观察者及进行数据响应
    public void notifyObservers();

}

3.增加主题抽象类层（AbstractSubject）。代码如下：

import java.util.ArrayList;

public class AbstractSubject implements ISubject{
    private ArrayList<IObserver> array = new ArrayList<IObserver>();

    @Override
    public void register(IObserver obs) {
        // TODO Auto-generated method stub
        array.add(obs);
        
    }
    @Override
    public void unregister(IObserver obs) {
        // TODO Auto-generated method stub
        array.remove(obs);
        
    }
    @Override
    public void notifyObservers() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for(int i=0;i<array.size();i++){
            IObserver  obs = array.get(i);
            obs.refresh(this);
        }    
    }
}

4.主题子类定义被监控数据（Subject）。代码如下：

public class Subject extends AbstractSubject{
    //被监控的数据
    private String data;
    
    public String getData() {
        return data;
    }

    public void setData(String data) {
        this.data = data;
    }
}

5.观察者对象（Observer）“拉”数据得到数据响应。代码如下：

public class Observer implements IObserver {

    @Override
    public void refresh(ISubject obj) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Subject subject = (Subject)obj;
        System.out.println("数据正在更新为:"+subject.getData());
    }
}

最后来写一个测试类来测试一下：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        IObserver obs = new Observer();
        Subject subject = new Subject();
        subject.register(obs);
        subject.setData("one");
        subject.notifyObservers();
    }
}

输出结果是一样的！