設計模式走一遍---觀察者模式

justCoding 發布于2019-08-19 11:06 / 501人閱讀

摘要：觀察者模式的別名包括發布訂閱模式模型視圖模式源監聽器模式或從屬者模式。而觀察者一般也會做出對象的響應觀察者模式屬于行為型模式觀察者模式主要解決的問題一方的狀態發生了變化，依賴于這一方的觀察者立即能收到通知。參考書籍設計模式版。

紅燈車過，人停；綠燈人過，車停。每天走在馬路上，到處可見紅綠燈指揮著我們什么時候可以過馬路，什么時候不能過馬路。無論是人還是車，都時刻關注著紅綠燈的狀態，一旦紅綠燈的狀態發生了改變，我們總能第一時間發現，并且做出相應的響應.....說真，紅綠燈真的是個偉大的發明。

說到觀察者模式，無非就是觀察者和被觀察者之間牽扯到的一些關系。在上面的紅綠燈例子中，紅綠燈就如同被觀察者，我們又稱之為觀察目標，而人行者或開著車的人就如同觀察者，時刻觀察著紅綠燈的變化，紅綠燈一旦發生變化，便會馬上通知觀察者，觀察者也經常會做出相應的反應。

下面我們說下觀察者模式的定義：

觀察者模式定義了對象之間的一種一對多依賴關系，使得每當一個對象狀態發生改變時，其相關依賴對象皆得到通知并被自動更新。

觀察者模式的別名包括發布-訂閱（Publish/Subscribe）模式、模型-視圖（Model/View）模式、源-監聽器（Source/Listener）模式或從屬者（Dependents）模式。

上面的例子中，紅綠燈就相當于一，而路上的人就相當于多，每次紅路燈這個目標對象的狀態發生變化，就會通知眾多的觀察者(人)。而觀察者一般也會做出對象的響應

觀察者模式屬于行為型模式

觀察者模式主要解決的問題：一方的狀態發生了變化，依賴于這一方的觀察者立即能收到通知。

例如我們平時訂閱的微信公眾號，一旦公眾號有新的文章發布，訂閱者能夠立即收到新的文章推送。

這里需要注意的是，目標對象會把狀態的變化通知所有觀察者，而不管觀察者的具體身份。自己也并不知道通知的這個人究竟是誰。

觀察者模式一般包含如下四個角色：

Subject:目標對象，一般設計成抽象類

ConcreteSubject:具體目標對象，Subject的子類。

Observer:觀察者，一般設計為接口

ConcreteObserver:具體觀察者，Observer的實現者

結構圖：

下面具體介紹下這四個角色：

Subject(目標)：目標又被稱為主題，指被觀察的對象，即被觀察者。一般我們會在在目標中定義一個觀察者集合，用來管理觀察者。一個觀察目標可以接受任意數量的觀察者來觀察，它提供一系列方法來增加和刪除觀察者對象，如attach()方法與detach()方法；同時也會定義通知方法notify()。目標類可以是接口，也可以是抽象類或具體類，但一般我們設計為抽象類。

ConcreteSubject(具體目標)：具體目標是目標類的子類(接口的實現者)，通常它包含有經常發生改變的數據，當它的狀態發生改變時，向它的各個觀察者發出通知；同時它還實現了在目標類中定義的抽象業務邏輯方法

Observer(觀察者)：觀察者角色一般是一個接口，它會有一個update方法，當目標對象的狀態發生改變時，這個方法就會被調用。

ConcreteObserver(具體觀察者)：觀察者接口的實現者，在這個角色中，將會定義目標對象狀態發生變化時所要處理的邏輯。

觀察者模式一般的代碼實現：

1.目標對象與具體目標對象代碼示例

public abstract class Subject {  
    //定義一個觀察者集合用于存儲所有觀察者對象  
protected List observers = new ArrayList();  

    //注冊方法，用于向觀察者集合中增加一個觀察者  
    public void attach(Observer observer) {  
    observers.add(observer);  
}  

    //注銷方法，用于在觀察者集合中刪除一個觀察者  
    public void detach(Observer observer) {  
    observers.remove(observer);  
}  

    //聲明抽象通知方法  
    public abstract void notify();  
    
    //其他方法
}  


//具體目標類ConcreteSubject是實現了抽象目標類Subject的一個具體子類
//其典型代碼如下所示：

class ConcreteSubject extends Subject {  

    //實現通知方法  
    public void notify() {  
    System.out.println("目標對象狀態發生變化了")
    //遍歷觀察者集合，調用每一個觀察者的響應方法  
        for(Observer obs:observers) {  
            obs.update();  
        }  
    }     
}

2.觀察者與具體觀察者代碼示例

interface Observer {  
    //聲明響應方法  
    public void update();  
}  

//在具體觀察者ConcreteObserver中實現了update()方法
//其典型代碼如下所示：
class ConcreteObserver implements Observer {  
    //實現響應方法  
    public void update() {  
        System.out.println("觀察者收到通知，正在做相應的處理")  
    }  
}

3.測試代碼

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Subject sub = new ConcreteSubject();
        sub.attach(new ConcreteObserver());
        //假設狀態發生了變化調用notify()方法
        sub.notify();
    }
}

4.打印結果

目標對象狀態發生變化了
觀察者收到通知，正在做相應的處理

優點：

1、從例子中我們可以看出觀察者和被觀察者是抽象耦合的，只有輕微的關聯關系

2、建立一套觸發機制。目標對象一旦發生變化，便會觸發廣播通知，觀察者一旦收到通知，也會觸發相應的響應。

缺點：

1、如果一個被觀察者對象有很多的直接和間接的觀察者的話，將所有的觀察者都通知到會花費很多時間。

2、如果在觀察者和觀察目標之間有循環依賴的話，觀察目標會觸發它們之間進行循環調用，可能導致系統崩潰。

3、觀察者模式沒有相應的機制讓觀察者知道所觀察的目標對象是怎么發生變化的，而僅僅只是知道觀察目標發生了變化。

使用場景：

1.一個抽象模型有兩個方面，其中一個方面依賴于另一個方面。將這些方面封裝在獨立的對象中使它們可以各自獨立地改變和復用。

2.一個對象的改變將導致其他一個或多個對象也發生改變，而不知道具體有多少對象將發生改變，可以降低對象之間的耦合度。

3.一個對象必須通知其他對象，而并不知道這些對象是誰。

4.需要在系統中創建一個觸發鏈，A對象的行為將影響B對象，B對象的行為將影響C對象……，可以使用觀察者模式創建一種鏈式觸發機制

最后

Java語言中也有提供了Observer接口，下一篇簡單講解使用下。

參考書籍：

1.設計模式java版。

2.Head First設計模式

3.菜鳥教程網站

完

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