Java中的观察者模式

github代码地址：https://github.com/iluwatar/java-design-patterns/tree/master/observer/src/main/java/com/iluwatar/observer

一. 观察者模式原理

观察者模式：定义对象之间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，起相关的依赖对象都得到通知并自动更新。

就是说，观察者模式包含被观察者和观察者两类对象，一个被观察者可以被多个观察者观察，一旦被观察者的状态发生改变，所有的观察者都将得到通知。

观察者模式的结构中包含四种角色：

（1）主题（Subject）：主题是一个接口，该接口规定了具体主题需要实现的方法，比如，添加、删除观察者以及通知观察者更新数据的方法。

（2）观察者（Observer）：观察者是一个接口，该接口规定了具体观察者用来更新数据的方法。

（3）具体主题（ConcreteSubject）：具体主题是实现主题接口类的一个实例，该实例包含有可以经常发生变化的数据。具体主题需使用一个集合，比如ArrayList，存放观察者的引用，以便数据变化时通知具体观察者。

（4）具体观察者（ConcreteObserver）：具体观察者是实现观察者接口类的一个实例。具体观察者包含有可以存放具体主题引用的主题接口变量，以便具体观察者让具体主题将自己的引用添加到具体主题的集合中，使自己成为它的观察者，或让这个具体主题将自己从具体主题的集合中删除，使自己不再是它的观察者。

 

二. 观察者模式的具体应用

　　1.观察者

　　（1）观察者的抽象

　　　　 WeatherObserver类是所有观察者的抽象，观察者可以通过实现它来创建观察者，被观察者的抽象就是观察者模式结构中的Observer角色。

package com.iluwatar.observer;

/**
 * 
 * Observer interface.
 * 
 */
public interface WeatherObserver {

  void update(WeatherType currentWeather);

}

　　（2）具体观察者

　　　　　Oscr类和Hobbits类是作为具体的观察者，观察的是Weather类，接受Weather类的通知，具体观察者就是观察者模式中的ConcreteObserver角色。

/**
 * 
 * Hobbits
 *
 */
public class Hobbits implements WeatherObserver {

  private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Hobbits.class);

  @Override
  public void update(WeatherType currentWeather) {
    switch (currentWeather) {
      case COLD:
        LOGGER.info("The hobbits are shivering in the cold weather.");
        break;
      case RAINY:
        LOGGER.info("The hobbits look for cover from the rain.");
        break;
      case SUNNY:
        LOGGER.info("The happy hobbits bade in the warm sun.");
        break;
      case WINDY:
        LOGGER.info("The hobbits hold their hats tightly in the windy weather.");
        break;
      default:
        break;
    }
  }
}

 

/**
 * 
 * Orcs
 *
 */
public class Orcs implements WeatherObserver {

  private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Orcs.class);

  @Override
  public void update(WeatherType currentWeather) {
    switch (currentWeather) {
      case COLD:
        LOGGER.info("The orcs are freezing cold.");
        break;
      case RAINY:
        LOGGER.info("The orcs are dripping wet.");
        break;
      case SUNNY:
        LOGGER.info("The sun hurts the orcs' eyes.");
        break;
      case WINDY:
        LOGGER.info("The orc smell almost vanishes in the wind.");
        break;
      default:
        break;
    }
  }
}

　　2. 被观察者

　　　　这里是只考虑了唯一一个被观察者，没有考虑被观察者的多个是实现，所以直接实现了被观察者观察者，也就是将观察者模式中的Subject和ConcreteSubject角色合并了。

public class Weather {

  private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Weather.class);

  private WeatherType currentWeather;
  private List<WeatherObserver> observers;

  public Weather() {
    observers = new ArrayList<>();
    currentWeather = WeatherType.SUNNY;
  }

  public void addObserver(WeatherObserver obs) {
    observers.add(obs);
  }

  public void removeObserver(WeatherObserver obs) {
    observers.remove(obs);
  }

  /**
   * Makes time pass for weather
   */
  public void timePasses() {
    WeatherType[] enumValues = WeatherType.values();
    currentWeather = enumValues[(currentWeather.ordinal() + 1) % enumValues.length];
    LOGGER.info("The weather changed to {}.", currentWeather);
    notifyObservers();
  }

  private void notifyObservers() {
    for (WeatherObserver obs : observers) {
      obs.update(currentWeather);
    }
  }
}

三. 观察者模式的优缺点

1. 优点

　　（1）观察者模式定义了稳定的消息更新传递机制，可以实现一对多的广播通信。

　　（2）观察者模式在被观察者和观察者之间建立的关系并不是很紧密，它们是不同的抽象，符合“低耦合”的系统设计理念

2. 缺点

　　（1）观察者模式建立的消息传递机制是低效的，如果建立了多个观察者，可能会影响消息传递的时间。

　　（2）观察者模式只会让观察者知道了被观察者发生了变化的结果，却不知道变化发生的过程。