概述

觀察者模式是對象的行為模式，又叫發(fā)布-訂閱(Publish/Subscribe)模式、模型-視圖(Model/View)模式、源-監(jiān)聽器(Source/Listener)模式或從屬者(Dependents)模式。

觀察者模式定義了一種一對多的依賴關(guān)系，讓多個觀察者對象同時監(jiān)聽某一個主題對象。這個主題對象在狀態(tài)上發(fā)生變化時，會通知所有觀察者對象，使它們能夠自動更新自己。

觀察者模式的結(jié)構(gòu)

一個軟件系統(tǒng)里面包含了各種對象，就像一片欣欣向榮的森林充滿了各種生物一樣。在一片森林中，各種生物彼此依賴和約束，形成一個個生物鏈。一種生物的狀態(tài)變化會造成其他一些生物的相應(yīng)行動，每一個生物都處于別的生物的互動之中。

同樣，一個軟件系統(tǒng)常常要求在某一個對象的狀態(tài)發(fā)生變化的時候，某些其他的對象做出相應(yīng)的改變。做到這一點的設(shè)計方案有很多，但是為了使系統(tǒng)能夠易于復(fù)用，應(yīng)該選擇低耦合度的設(shè)計方案。減少對象之間的耦合有利于系統(tǒng)的復(fù)用，但是同時設(shè)計師需要使這些低耦合度的對象之間能夠維持行動的協(xié)調(diào)一致，保證高度的協(xié)作。觀察者模式是滿足這一要求的各種設(shè)計方案中最重要的一種。

下面以一個簡單的示意性實現(xiàn)為例，討論觀察者模式的結(jié)構(gòu)。

觀察者模式所涉及的角色有：

1.抽象主題(Subject)角色：

抽象主題角色把所有對觀察者對象的引用保存在一個聚集（比如ArrayList對象）里，每個主題都可以有任何數(shù)量的觀察者。抽象主題提供一個接口，可以增加和刪除觀察者對象，抽象主題角色又叫做抽象被觀察者(Observable)角色。

2.具體主題(ConcreteSubject)角色：

將有關(guān)狀態(tài)存入具體觀察者對象；在具體主題的內(nèi)部狀態(tài)改變時，給所有登記過的觀察者發(fā)出通知。具體主題角色又叫做具體被觀察者(Concrete Observable)角色。

3.抽象觀察者(Observer)角色：

為所有的具體觀察者定義一個接口，在得到主題的通知時更新自己，這個接口叫做更新接口。

4.具體觀察者(ConcreteObserver)角色：

存儲與主題的狀態(tài)自恰的狀態(tài)。具體觀察者角色實現(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) 像協(xié)調(diào)。如果需要，具體觀察者角色可以保持一個指向具體主題對象的引用。

源碼

自己編寫的觀察者模式的代碼

/**
 * 抽象的主題(被觀察)角色
 */
public abstract class Subject {

    /**
     * 保存的觀察者集合
     */
    private List<Observer> observerList;

    public Subject(){
        observerList = new ArrayList();
    }

    /**
     * 注冊觀察者
     * @param observer
     */
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observerList.add(observer);
    }

    /**
     * 刪除觀察者
     * @param observer
     */
    public void removeObserver(Observer observer) {
        observerList.remove(observer);
    }

    /**
     * 通知方法，通知所有觀察者
     * @param newState
     */
    public void notifyObservers(String newState){
        for(Observer observer: observerList){
            observer.update(newState);
        }
    }

    public abstract void change(String newState);

}

/**
 * 具體的主題對象
 */
public class ConcreteSubject extends Subject {

    /**
     * 狀態(tài)
     */
    private String state;

    public String getState() {
        return state;
    }

    /**
     * 狀態(tài)改變方法，通知所有的觀察者
     * @param newState
     */
    @Override
    public void change(String newState){
        this.state = newState;
        System.out.println("主題角色狀態(tài)改變：" + newState);
        super.notifyObservers(newState);
    }

}

/**
 * 抽象的觀察者角色
 */
public interface Observer {

    /**
     * 更新的接口，由主題角色調(diào)用，當(dāng)主題角色狀態(tài)發(fā)生改變時，
     * 將調(diào)用所有訂閱者的update方法，并將更新后的狀態(tài)作為參數(shù)傳入
     * @param state
     */
    public void update(String state);

}

/**
 * 具體的觀察者對象
 */
public class ConcreteObserver implements Observer {

    private String state;

    @Override
    public void update(String newState) {
        state = newState;
        System.out.println("觀察者對象改變：" + newState);
    }
}

/**
 * 具體的觀察者對象
 */
public class ConcreteObserver2 implements Observer {

    private String state;

    @Override
    public void update(String newState) {
        state = newState;
        System.out.println("觀察者對象改變2：" + newState);
    }
}

/**
 * 客戶端
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //新建主題對象
        Subject subject = new ConcreteSubject();

        //觀察者1
        Observer observer1 = new ConcreteObserver();

        //觀察者2
        Observer observer2 = new ConcreteObserver();

        //觀察者3
        Observer observer3 = new ConcreteObserver2();

        //訂閱
        subject.registerObserver(observer1);
        subject.registerObserver(observer2);
        subject.registerObserver(observer3);

        //主題對象狀態(tài)改變
        subject.change("狀態(tài)1");

        System.out.println("------------------");

        //移除觀察者1
        subject.removeObserver(observer1);

        subject.change("狀態(tài)2");
    }

}

推模型和拉模型

在觀察者模式中，又分為推模型和拉模型兩種方式。

• 推模型
  主題對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象的全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)。

• 拉模型
  主題對象在通知觀察者的時候，只傳遞少量信息。如果觀察者需要更具體的信息，由觀察者主動到主題對象中獲取，相當(dāng)于是觀察者從主題對象中拉數(shù)據(jù)。一般這種模型的實現(xiàn)中，會把主題對象自身通過update()方法傳遞給觀察者，這樣在觀察者需要獲取數(shù)據(jù)的時候，就可以通過這個引用來獲取了。

兩種模式的比較

• 推模型是假定主題對象知道觀察者需要的數(shù)據(jù)；而拉模型是主題對象不知道觀察者具體需要什么數(shù)據(jù)，沒有辦法的情況下，干脆把自身傳遞給觀察者，讓觀察者自己去按需要取值。

• 推模型可能會使得觀察者對象難以復(fù)用，因為觀察者的update()方法是按需要定義的參數(shù)，可能無法兼顧沒有考慮到的使用情況。這就意味著出現(xiàn)新情況的時候，就可能提供新的update()方法，或者是干脆重新實現(xiàn)觀察者；而拉模型就不會造成這樣的情況，因為拉模型下，update()方法的參數(shù)是主題對象本身，這基本上是主題對象能傳遞的最大數(shù)據(jù)集合了，基本上可以適應(yīng)各種情況的需要。

JAVA提供的對觀察者模式的支持

在JAVA語言的java.util庫里面，提供了一個Observable類以及一個Observer接口，構(gòu)成JAVA語言對觀察者模式的支持。

Observer接口

這個接口只定義了一個方法，即update()方法，當(dāng)被觀察者對象的狀態(tài)發(fā)生變化時，被觀察者對象的notifyObservers()方法就會調(diào)用這一方法。

Observable類

被觀察者類都是java.util.Observable類的子類。java.util.Observable提供公開的方法支持觀察者對象，這些方法中有兩個對Observable的子類非常重要：一個是setChanged()，另一個是notifyObservers()。第一方法setChanged()被調(diào)用之后會設(shè)置一個內(nèi)部標(biāo)記變量，代表被觀察者對象的狀態(tài)發(fā)生了變化。第二個是notifyObservers()，這個方法被調(diào)用時，會調(diào)用所有登記過的觀察者對象的update()方法，使這些觀察者對象可以更新自己。

源碼分析

/**
 * 主題對象，繼承Observable類
 */
public class ConcreteSubject extends Observable {


    private String data;

    public String getData() {
        return data;
    }

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

/**
 * 具體的觀察者，實現(xiàn)Observer接口
 */
public class ConcreteObserver implements Observer {

    /**
     * 構(gòu)造方法中訂閱主題
     * @param observable
     */
    public ConcreteObserver(Observable observable){
        observable.addObserver(this);
    }



    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("觀察者觀察到狀態(tài)改變，為：" + ((ConcreteSubject)o).getData());
    }
}

/**
 * 客戶端
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //新增主題
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();

        //新增觀察者
        ConcreteObserver observer = new ConcreteObserver(subject);

        //主題對象狀態(tài)改變
        subject.setData("test2");
        subject.setData("test3");
    }

}