大话设计模式读书笔记（十一） 观察者模式

观察者模式：

书中通过小菜描述同事在公司看股票行情，并请求前台帮忙在老板回来时提醒同事，引出需求。将前台通知同事老板回来的事写成程序。

未用模式实现：

//前台类
public class Secretary {
    private List<StockObserver> observers = new ArrayList<StockObserver>();
    private String action;
    //添加同事
    public void attach(StockObserver observer){
        observers.add(observer);
    }
    //待老板来时，前台通过电话通知所有同事
    public void notifyObserver(){
        for (StockObserver o : observers) {
            o.update();
        }
    }
    public String getAction() {
        return action;
    }
    public void setAction(String action) {
        this.action = action;
    }
    
}

 

//同事类

public class StockObserver {
    //姓名
    private String name;
    //前台
    private Secretary secretary;
    public StockObserver(String name, Secretary secretary) {
        super();
        this.name = name;
        this.secretary = secretary;
    }
    public void update() {
        System.out.println(secretary.getAction()+
                ","+name+"关闭股票行情，继续工作！");
    }
}

 

主方法

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //前台小姐通知者
        Secretary tongzhizhe = new Secretary();
        //两位公司同事
        StockObserver tongshi1 = new StockObserver("魏关姹", tongzhizhe);
        StockObserver tongshi2 = new StockObserver("易管查", tongzhizhe);
        //前台几下两位同事
        tongzhizhe.attach(tongshi1);
        tongzhizhe.attach(tongshi2);
        //老板来了.前台通知同事
        tongzhizhe.setAction("老板来了");
        tongzhizhe.notifyObserver();
    }
}

 

  代码虽然将需求的基本功能实现了，但是同事类需要前台小姐的状态，前台小姐需要增加同事。这是典型的双向偶尔。这段代码及违反了开放封闭原则，又违反了依赖倒转原则。

解耦实现：

同事抽象类

//同事抽象类
public abstract class Observer {
private String name;
public abstract void update();
}

同事实现类

//同事类
public class StockObserver extends Observer{
//姓名
private String name;
private Subject subject;
public StockObserver(String name,Subject subject) {
super();
this.name = name;
this.subject = subject;
}
@Override
public void update() {
System.out.println(subject.getAction()+","+name+"关闭股票行情，继续工作！");
}
}

//同事类
public class StockObserver2 extends Observer{
//姓名
private String name;
private Subject subject;
public StockObserver2(String name,Subject subject) {
super();
this.name = name;
this.subject = subject;
}
@Override
public void update() {
System.out.println(subject.getAction()+","+name+"关闭NBA直播，继续工作！");
}
}

通知者抽象类

//通知者抽象类
public abstract class Subject {
String action;
private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();
//添加同事
public abstract void attach(Observer observer);
//待老板来时，前台通过电话通知所有同事
public abstract void notifyObserver();
public String getAction() {
return action;
}
public void setAction(String action) {
this.action = action;
}
}

通知者实现类：

//前台类
public class Secretary extends Subject{
private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();
private String action;
//添加同事
public void attach(StockObserver observer){
observers.add(observer);
}
//待老板来时，前台通过电话通知所有同事
public void notifyObserver(){
for (Observer o : observers) {
o.update();
}
}
@Override
public void attach(Observer observer) {
observers.add(observer);
}
public String getAction() {
return action;
}
public void setAction(String action) {
this.action = action;
}
}

主程序：

public class Main {
public static void main(String[] args) {
//前台小姐通知者
Secretary tongzhizhe = new Secretary();
//两位公司同事
Observer tongshi1 = new StockObserver("魏关姹",tongzhizhe);
Observer tongshi2 = new StockObserver2("易管查",tongzhizhe);
//前台几下两位同事
tongzhizhe.attach(tongshi1);
tongzhizhe.attach(tongshi2);
//老板来了.前台通知同事
tongzhizhe.setAction("老板来了");
tongzhizhe.notifyObserver();
}
}

观察者模式定义：

观察者模式又叫做发布-订阅（Publish-Subscribe）模式，它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个主题对象。这个主题对象在发生状态变化时，会通知所有观察者对象，使他们能够自动更新自己。

观察者模式UML类图：

观察者模式特点：

适用场景

1) 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以使它们可以各自独立地改变和复用。

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

3) 当一个对象必须通知其它对象，而它又不能假定其它对象是谁。换言之, 你不希望这些对象是紧密耦合的。

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后面内容摘自博客http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/05/16/2502279.html

推模型和拉模型

　　在观察者模式中，又分为推模型和拉模型两种方式。

　　●　　推模型

　　　　 主题对象向观察者推送主题的详细信息，不管观察者是否需要，推送的信息通常是主题对象的全部或部分数据。

　　●　　拉模型

　　　　 主题对象在通知观察者的时候，只传递少量信息。如果观察者需要更具体的信息，由观察者主动到主题对象中获取，

相当于是观察者从主题对象中拉数据。一般这种模型的实现中，会把主题对象自身通过update()方法传递给观察者，这样在观察者需要获取数据的时候，

就可以通过这个引用来获取了。

　　根据上面的描述，发现前面的例子就是典型的推模型，下面给出一个拉模型的实例。

　　拉模型的抽象观察者类

　　拉模型通常都是把主题对象当做参数传递。

public interface Observer {
    /**
     * 更新接口
     * @param subject 传入主题对象，方面获取相应的主题对象的状态
     */
    public void update(Subject subject);
}

　　拉模型的具体观察者类

public class ConcreteObserver implements Observer {
    //观察者的状态
    private String observerState;
    
    @Override
    public void update(Subject subject) {
        /**
         * 更新观察者的状态，使其与目标的状态保持一致
         */
        observerState = ((ConcreteSubject)subject).getState();
        System.out.println("观察者状态为："+observerState);
    }

}

　　拉模型的抽象主题类

　　拉模型的抽象主题类主要的改变是nodifyObservers()方法。在循环通知观察者的时候，也就是循环调用观察者的update()方法的时候

，传入的参数不同了。

public abstract class Subject {
    /**
     * 用来保存注册的观察者对象
     */
    private    List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();
    /**
     * 注册观察者对象
     * @param observer    观察者对象
     */
    public void attach(Observer observer){
        
        list.add(observer);
        System.out.println("Attached an observer");
    }
    /**
     * 删除观察者对象
     * @param observer    观察者对象
     */
    public void detach(Observer observer){
        
        list.remove(observer);
    }
    /**
     * 通知所有注册的观察者对象
     */
    public void nodifyObservers(){
        
        for(Observer observer : list){
            observer.update(this);
        }
    }
}

　　拉模型的具体主题类

　　跟推模型相比，有一点变化，就是调用通知观察者的方法的时候，不需要传入参数了。

public class ConcreteSubject extends Subject{
    
    private String state;
    
    public String getState() {
        return state;
    }

    public void change(String newState){
        state = newState;
        System.out.println("主题状态为：" + state);
        //状态发生改变，通知各个观察者
        this.nodifyObservers();
    }
}

　　两种模式的比较

　　■　　推模型是假定主题对象知道观察者需要的数据；而拉模型是主题对象不知道观察者具体需要什么数据，没有办法的情况下，干脆把自身传递

给观察者，让观察者自己去按需要取值。

　　■　　推模型可能会使得观察者对象难以复用，因为观察者的update()方法是按需要定义的参数，可能无法兼顾没有考虑到的使用情况。这就意味

着出现新情况的时候，就可能提供新的update()方法，或者是干脆重新实现观察者；而拉模型就不会造成这样的情况，因为拉模型下，update()方法的

参数是主题对象本身，这基本上是主题对象能传递的最大数据集合了，基本上可以适应各种情况的需要。

JAVA提供的对观察者模式的支持

　　在JAVA语言的java.util库里面，提供了一个Observable类以及一个Observer接口，构成JAVA语言对观察者模式的支持。

　　Observer接口

　　这个接口只定义了一个方法，即update()方法，当被观察者对象的状态发生变化时，被观察者对象的notifyObservers()方法就会调用这一方法。

public interface Observer {

    void update(Observable o, Object arg);
}

　　Observable类

　　被观察者类都是java.util.Observable类的子类。java.util.Observable提供公开的方法支持观察者对象，这些方法中有两个对Observable的子类非常

重要：一个是setChanged()，另一个是notifyObservers()。第一方法setChanged()被调用之后会设置一个内部标记变量，代表被观察者对象的状态发生

了变化。第二个是notifyObservers()，这个方法被调用时，会调用所有登记过的观察者对象的update()方法，使这些观察者对象可以更新自己。

public class Observable {
    private boolean changed = false;
    private Vector obs;
   
    /** Construct an Observable with zero Observers. */

    public Observable() {
    obs = new Vector();
    }

    /**
     * 将一个观察者添加到观察者聚集上面
     */
    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null)
            throw new NullPointerException();
    if (!obs.contains(o)) {
        obs.addElement(o);
    }
    }

    /**
     * 将一个观察者从观察者聚集上删除
     */
    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }

    public void notifyObservers() {
    notifyObservers(null);
    }

    /**
     * 如果本对象有变化（那时hasChanged 方法会返回true）
     * 调用本方法通知所有登记的观察者，即调用它们的update()方法
     * 传入this和arg作为参数
     */
    public void notifyObservers(Object arg) {

        Object[] arrLocal;

    synchronized (this) {

        if (!changed)
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
    }

    /**
     * 将观察者聚集清空
     */
    public synchronized void deleteObservers() {
    obs.removeAllElements();
    }

    /**
     * 将“已变化”设置为true
     */
    protected synchronized void setChanged() {
    changed = true;
    }

    /**
     * 将“已变化”重置为false
     */
    protected synchronized void clearChanged() {
    changed = false;
    }

    /**
     * 检测本对象是否已变化
     */
    public synchronized boolean hasChanged() {
    return changed;
    }

    /**
     * Returns the number of observers of this <tt>Observable</tt> object.
     *
     * @return  the number of observers of this object.
     */
    public synchronized int countObservers() {
    return obs.size();
    }
}

　　这个类代表一个被观察者对象，有时称之为主题对象。一个被观察者对象可以有数个观察者对象，每个观察者对象都是实现Observer接口的对象。

在被观察者发生变化时，会调用Observable的notifyObservers()方法，此方法调用所有的具体观察者的update()方法，从而使所有的观察者都被通知更

新自己。

怎样使用JAVA对观察者模式的支持

　　这里给出一个非常简单的例子，说明怎样使用JAVA所提供的对观察者模式的支持。在这个例子中，被观察对象叫做Watched；而观察者对象叫做

Watcher。Watched对象继承自java.util.Observable类；而Watcher对象实现了java.util.Observer接口。另外有一个Test类扮演客户端角色。

　　源代码

　　被观察者Watched类源代码

public class Watched extends Observable{
    
    private String data = "";
    
    public String getData() {
        return data;
    }

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

 

　　观察者类源代码

public class Watcher implements Observer{
    
    public Watcher(Observable o){
        o.addObserver(this);
    }
    
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        
        System.out.println("状态发生改变：" + ((Watched)o).getData());
    }

}

　　测试类源代码

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        
        //创建被观察者对象
        Watched watched = new Watched();
        //创建观察者对象，并将被观察者对象登记
        Observer watcher = new Watcher(watched);
        //给被观察者状态赋值
        watched.setData("start");
        watched.setData("run");
        watched.setData("stop");

    }

}

　　Test对象首先创建了Watched和Watcher对象。在创建Watcher对象时，将Watched对象作为参数传入；然后Test对象调用Watched对象的

setData()方法，触发Watched对象的内部状态变化；Watched对象进而通知实现登记过的Watcher对象，也就是调用它的update()方法。