6.[研磨设计模式笔记]观察者模式

1.定义

定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。

2.解决问题

——订阅报纸

看起来订阅者是直接根有据打交道，但实际上，订阅者的订阅数据是被邮寄传递到报社，当报社出了报纸，报社按订阅信息交给邮局，邮局在代为发送到订阅者手里。在整个过程中，邮局起到一个中转的作用。

使用观察者模式来解决问题

public class Subject {
    private List readers = new ArrayList();
    public void attach(Observer reader) {
        readers.add(reader);
    }
    public void detach(Observer observer) {
        readers.remove(observer);
    }
    protected void notifyObservers() {
        for (Observer reader : readers)
            reader.update(this);
    }
}
public class NewsPaper extends Subject {
    private String content;
    public String getContent() {
        return content;
    }
    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
        super.notifyObservers();
    }
}
public interface Observer {
    public void update(Subject subject);
}
public class Reader implements Observer {
    private String name;
    public void update(Subject subject) {
        name = ((NewsPaper)subject).getContent();
        System.out.println(name);
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个报纸，作为目标
        NewsPaper subject = new NewsPaper();
        // 创建一个读者
        Reader reader1 = new Reader();
        Reader reader2 = new Reader();
        // 注册订阅者
        subject.attach(reader1);
        subject.attach(reader2);
        // 要出报纸啦
        subject.setContent("New");
    }
}

3.模式讲解

上述问题中订阅者最关心的问题时是何时能收到最新处的报纸，但要是报纸出版的时间不固定怎么办？进一步抽象这个问题：当一个对象的状态发生改变的时候，如果让依赖于它的所有对象得到通知，并进行相应的处理呢？

解决思路

这是一个典型一对多的对象关系，一个报纸对象，有很多个订阅者对象来订阅，当报纸出版的时候，也就是报纸对象改变的时候。观察者模式处理这种问题时，把这多个订阅者称为观察者：Observer，多个观察者观察的对象称为目标：Subject。

一个目标可以有任意多个观察者独享，一旦目标的状态发生改变，所有注册的观察者都会得到通知，然后各个观察者会对通知做出相应的响应，执行相应的业务功能处理，并使自己的状态与目标状态保持一致。

示例代码

public class Subject {
    // 用来保存注册的观察者对象
    private List observers = new ArrayList();
    // 注册观察者对象
    public void attach(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    // 删除观察者对象
    public void detach(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    // 通知所有注册的观察者对象
    protected void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers)
            observer.update(this);
    }
}
public class ConcreteSubject extends Subject {
    private String subjectState;
    public String getSubjectState() {
        return subjectState;
    }
    public void setSubjectState(String subjectState) {
        this.subjectState = subjectState;
        // 状态改变了，通知各个观察者
        this.notifyObservers();
    }
}
public interface Observer {
    public void update(Subject subject);
}
public class ConcreteObserver implements Observer {
    private String observerState;
    public void update(Subject subject) {
        // 可能需要更新观察者状态，使其与目标的状态保持一致
        observerState = ((ConcreteSubject) subject).getSubjectState();
    }
}

应用范围

按照模式的定义，目标和观察者之间是典型的一对多关系。但如果观察者只有一个，也是可以的；同样，一个观察者也可以观察多个目标。

单向依赖

在观察者模式中，观察者和目标是单向依赖，只有观察者依赖于目标，而目标不能依赖与观察者。

观察者模式调用顺序示意图

在使用观察者模式时，分为两个阶段：

第一个阶段是准备阶段，即维护目标和观察者关系的阶段;

第二阶段是实际运行阶段。

推模式和拉模式

推模式：目标对象主动向观察者推送目标的详细信息，不管观察者是否需要，推送的信息通常是目标对象的全部或部分数据，相当于广播通信。

拉模式：目标对象在通知观察者的时候，只传递少量信息，如果观擦或者需要更具体的信息，由观察者主动到目标对象中获取，相当于观察者从目标对象中拉数据。

Java观察者模式

java.util包里有一个Observable类，还有一个接口Observer，其中定义了update方法，就是观察者接口。

public class NewsPaper extends java.util.Observable {
    private String content;
    public String getContent() {
        return content;
    }
    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
        // 注意在Java中Observer模式的时候，下边这句不可少
        this.setChanged();
        // 然后主动通知，这里用的推模式
        this.notifyObservers(this.content);
    }
}
public class Reader implements java.util.Observer {
    private String name;
    public void update(Observable o, Object obj) {
        // 这是采用推的方式
        System.out.println(name + obj);
        // 这是采用拉的方式
        System.out.println(name + ((NewsPaper) o).getContent());
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个报纸，作为目标
        NewsPaper subject = new NewsPaper();
        // 创建一个读者
        Reader reader1 = new Reader();
        Reader reader2 = new Reader();
        // 注册订阅者
        subject.addObserver(reader1);
        subject.addObserver(reader2);
        // 要出报纸啦
        subject.setContent("New");
    }
}

适配器模式的优缺点：

优点：实现了观察者和目标之间的抽象耦合，实现了动态联动，支持广播通信

缺点：可能会引起无谓的操作

4.思考

观察者模式的本质是：触发联动

当修改目标对象的状态时，就会触发相应的通知，然后会循环调用所有注册的观擦或者对象的相应方法，其实就相当于联动调用这些观察者的方法。

何时选用适配器模式

当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面的操作依赖于另一个方面的状态变化，可以选用观察者模式；

如果在更改一个对象的时候，需要同时连带改变其他的喜爱那个，而且不知道究竟应该有多少对象需要被连带改变，可以选用观察者模模式；

当一个对象必须通知其他对象，但是有希望这个对象和其他被通知的对象是松散耦合的，即这个对象其实不想知道具体被通知的对象，可以选用观察者模式。

说明：笔记内容摘自《研磨设计模式》陈臣，王斌

关联：整理了一些Java软件工程师的基础知识点