设计模式—观察者模式

基本概念

观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一主题对象。这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。观察者模式又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式。

UML结构图

上图是Observer 模式的结构图,让我们可以进行更方便的描述:

• Subject类：它把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集里，每个主题都可以有任何数量的观察着。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象。

• Observer类：抽象观察者，为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己。

• ConcreteSubject类：具体主题，将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题的内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。

• ConcreteObserver类：具体观察者，实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态相协调。

如何使用

例如：老师有电话号码，学生需要知道老师的电话号码以便于在合适的时候拨打，在这样的组合中，老师就是一个被观察者（Subject），学生就是需要知道信息的观察者，当老师的电话号码发生改变时，学生得到通知，并更新相应的电话记录。

先创建一个Subject类：

/**  
 * Subject(目标，Subject)：    
 * 目标知道它的观察者。可以有任意多个观察者观察同一个目标。  
 * 提供注册和删除观察者对象的接口。  
 */  
public interface Subject {  
    public void attach(Observer mObserver);  
    public void detach(Observer mObserver);        
    public void notice();  
} 

创建Observer类：

/**  
 * Observer(观察者，Observer)：  
 * 为那些在目标发生改变时需要获得通知的对象定义一个更新接口。   
 */  
public interface Observer {  
    public void update();  
}  

创建ConcreteSubject类：

/**  
 * ConcreteSubject(具体目标，Teacher)  
 * 将有关状态存入各ConcreteObserve对象。  
 * 当他的状态发生改变时，向他的各个观察者发出通知。   
 */  
public class Teacher implements Subject{  
     
    private String phone;  
    private Vector students;  
    
    public Teacher(){  
        phone = "";  
        students = new Vector();  
    }  
  
    @Override  
    public void attach(Observer mObserver) {  
        students.add(mObserver);  
    }  
  
    @Override  
    public void detach(Observer mObserver) {  
        students.remove(mObserver);  
    }  
  
    @Override  
    public void notice() {  
        for(int i=0;i<students.size();i++){  
            ((Observer)students.get(i)).update();  
        }  
    }  
  
    public String getPhone() {  
        return phone;  
    }  
  
    public void setPhone(String phone) {  
        this.phone = phone;  
        notice();  
    }  
} 

创建ConcreteObserver类：

/**  
 * ConcreteObserver(具体观察者, Student)：  
 * 维护一个指向ConcreteSubject对象的引用。  
 * 存储有关状态，这些状态应与目标的状态保持一致。  
 * 实现Observer的更新接口以使自身状态与目标的状态保持一致。  
 */  
public class Student implements Observer{  
  
    private String name;  
    private String phone;  
    private Teacher mTeacher;  
      
    public Student(String name,Teacher t){  
       this.name = name;  
       mTeacher = t;  
    }  
      
    public void show(){  
       System.out.println("Name:"+name+"\nTeacher'sphone:" + phone);  
    }  
      
    @Override  
    public void update() {  
        phone = mTeacher.getPhone();  
    }  
}   

客户端测试：

/**  
 * 观察者(Observer)模式测试类   
 */  
public class ObserverClient {  
    public static void main(String[] args) {  
       Vector students = new Vector();  
       Teacher t = new Teacher();  
       for(int i= 0;i<10;i++){  
           Student st = new Student("Andy.Chen"+i,t);  
           students.add(st);  
           t.attach(st);  
       }  
         
       System.out.println("Welcome to Andy.Chen Blog!" +"\n"   
                   +"Observer Patterns." +"\n"  
                   +"-------------------------------");  
         
       t.setPhone("12345678");  
       for(int i=0;i<3;i++)  
           ((Student)students.get(i)).show();  
         
       t.setPhone("87654321");  
       for(int i=0;i<3;i++)  
           ((Student)students.get(i)).show();  
    }  
}  

程序运行结果如下：

Welcome to Andy.Chen Blog!  
Observer Patterns.  
-------------------------------  
Name:Andy.Chen0  
Teacher'sphone:12345678  
Name:Andy.Chen1  
Teacher'sphone:12345678  
Name:Andy.Chen2  
Teacher'sphone:12345678  
Name:Andy.Chen0  
Teacher'sphone:87654321  
Name:Andy.Chen1  
Teacher'sphone:87654321  
Name:Andy.Chen2  
Teacher'sphone:87654321   

总结

观察者模式何时适用？

• 当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面。将这二者封装在独立的对象中可以使他们各自独立地改变和复用。

• 当对一个对象的改变需要同时改变其它对象，而不知道具体由多少对象有待改变。

• 当一个对象必须通知其他对象，而它又不能假定其他对象是谁，换言之，你不希望这些对象是紧密耦合的。让耦合的双方都依赖于抽象，而不是依赖于具体。

参考资料

【Java基础】浅谈常见设计模式：https://www.cnblogs.com/cr330326/p/5627658.html