设计模式之观察者模式（Observer Pattern）
一.什么是观察者模式？
把现实世界中的报纸与订阅者的关系抽象出来就是观察者模式，一种报纸对应多个订阅者，订阅者可以随时解除订阅，未订阅的读者也可以随时开始订阅。一旦有新报纸发布，所有的订阅者都会收到新内容。
在观察者模式中，报纸叫做主题Subject，订阅者叫做观察者Observer，一个Subject可以被多个Observer关注，Observer可以随时解除关注，新的Observer也可以随时关注Subject。Subject内容发生改变时，会通知所有的Observer。
二.举个例子
很多网络游戏中都有答题活动，所有参与答题活动的玩家都会同时收到题目信息（延迟忽略不计），未参与活动的玩家可以中途加入，正在答题的玩家也可以随时退出。
在此例中，游戏服务器就是“一”，玩家是“多”，题目信息就是在它们之间传递的消息。
怎样才能设计出满足以上要求的类？不妨试试观察者模式。
首先，定义Subject抽象类：
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package ObserverPattern;import java.util.ArrayList;/** * @author ayqy * 定义Subject抽象类 * */public abstract class Subject { ArrayList<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();//观察者列表 /** * 注册主题 * @param o 申请注册该主题的Observer */ public void registSubject(Observer o) { observers.add(o); } /** * 删除主题 * @param o */ public void reomveSubject(Observer o) { int index = observers.indexOf(o); observers.remove(index); } /** * 通知所有观察者 * @param arg 该Subject想要传递给Observers的数据 */ public void notifyObservers(Object arg) { for(Observer o : observers) o.update(this, arg); }} |
注意，这里用了抽象类而没有用接口，为什么？
因为Subject的行为是fixed的，并不需要由子类来扩展。
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类似的，我们定义Observer抽象类：
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package ObserverPattern;/** * @author ayqy * 定义Observer抽象类 * */public abstract class Observer { Subject subject = null;//定义该Observer所关注的Subject public abstract void update(Subject subject, Object arg);//定义Observer的更新接口} |
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下面开始实现我们的自定义Subject——GameServer：
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package ObserverPattern;/** * @author ayqy * 定义GameServer类，继承自Subject基类，负责发布题目 * */public class GameServer extends Subject{ Question ques;//定义题目 public Question getQues() { return ques; } public void setQues(Question q) { this.ques = q; super.notifyObservers(ques);//调用父类方法通知所有Observer }} |
P.S.GameServer类的成员变量Question是对题目信息的简单封装，Question类包含题号no与题目内容content两部分定义，以及一个toString方法，返回题目描述信息
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再实现我们的自定义Observer——Player：
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package ObserverPattern;/** * @author ayqy * 定义PlayerA，继承自Observer基类，负责接收新题目 * */public class PlayerA extends Observer{ public PlayerA(Subject sub) { subject = sub; } @Override public void update(Subject subject, Object arg) { Question q = (Question)arg; System.out.println("PlayerA received " + q.toString()); } } |
P.S.为了使类层次更加清晰，此处并没有定义Player基类
很容易复制粘贴得到PlayerB与PlayerC，不再赘述
至此，我们的模拟答题活动准备工作已经结束了，下面我们需要定义一个测试类来展示观察者模式的魅力。
三.效果示例
定义如下Test类：
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package ObserverPattern;/** * @author ayqy * 实现一个测试类，模拟网络游戏答题活动（游戏服务器按时更新题目信息并通知所有参与答题的玩家） * */public class Test { public static void main(String[] args) { System.out.println("答题活动即将开始。。"); //创建服务器 GameServer gs = new GameServer(); //创建玩家ABC Observer playerA = new PlayerA(gs); Observer playerB = new PlayerB(gs); Observer playerC = new PlayerC(gs); //为AB注册Subject，C对答题不感兴趣，拒绝注册 gs.registSubject(playerA); gs.registSubject(playerB); System.out.println("玩家AB成功参与答题活动。。"); System.out.println("答题活动正式开始。。"); gs.setQues(new Question(1, "第一题")); gs.setQues(new Question(2, "第二题")); System.out.println("玩家A不想玩了，退出答题活动。。"); gs.reomveSubject(playerA); gs.setQues(new Question(3, "第三题")); System.out.println("玩家C想中途加入活动"); gs.registSubject(playerC); gs.setQues(new Question(4, "第四题")); System.out.println("答题活动结束。。"); }} |
结果示例：
四.总结
从上面的例子可以看出观察者模式的特点：
1.利用观察者模式可以轻易地建立对象之间“一对多”的依赖关系
2.利用观察者模式的机制可以很容易的实现这种依赖关系的动态维护
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