浅识JAVA设计模式——观察者模式

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观察者模式

什么是观察者模式？观察者模式（Observer Pattern）就是一种 “发布者-订阅者” 的模式。也被称为 “模型-视图”模式、“源-监听者”模式等。工作原理：由一个目标对象来管理所有依赖与它的观察者对象，并且当这个目标对象自身发生改变时，会主动向它的观察者们发出通知。

关键字：被观察的目标自身、主动发出通知。

想要用观察者模式，那就要知道这么几个问题：

• 为什么要用
• 有什么优点
• 有什么缺点
• 怎么用

之所以叫做浅谈设计模式，是因为设计模式是一种思想，一种代码结构，它出自于众多人的经验，相对来说也很灵活，只是中心思想是不变的，笔者只能尽量举例讲的通俗易懂点，当然功力有限，还需看官多理解，放在自己的项目中，或者实际体验中。

• 为什么用？当然是因为一个对象改变了状态，然后通知其他对象，之后怎么办那就是设计者的事情了。
  应用案例其实也很多，比如按键添加监听事件（Listener）。当然，对AWT、Swing比较陌生的。

举个生活中的例子，订飞机票，飞机什么时候起飞，所有买票的乘客都在看着，那么所有的乘客就是观察者，他们需要观察飞机的动态，而飞机就是目标对象，当飞机起飞的前一天，航空公司会给乘坐该飞机的所有乘客发一条短信：“飞机明天将于几点几分起飞，巴拉巴拉。。。”，这个时候所有的观察者都会接到短信（目标对象主动发送的通知），那么乘客就知道飞机的动态了。

• 有什么优点？可能太好理解，观察者和被观察者是抽象耦合的关系，虽然是耦合但是是低耦合，其次它可以监听触发事件嘛，观察不就是为了知道我什么时候行动嘛。
• 有什么缺点？其实也很明显。
  • 一个对象的所有的观察者都需要被通知，时间成本很高。
  • 在这个模式中，观察者只知道目标对象发生了变化，至于怎么发生的它们是不知道的。
  • 还有别的缺点，理解不到，功力太浅，暂不写出。
• 怎么用？

Talk is cheap, show me the code.

Subject类

package ObserverPattern;
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.List; 

 public class Subject {
    //观察者列表
     private List observers = new ArrayList();
    //设置状态，就是单纯了让Subject改变一下
    private int state;  
    //setter and getter
    public int getState() {
             return state;
    }
     public void setState(int state) {
        this.state = state;
         //设置状态，主动通知所有观察者
         notifyAllObservers();
    }
    
    //向观察者列表中添加观察者
    public void addObservers(Observer ob){
            observers.add(ob);
    }

    //通知所有观察者
    public void notifyAllObservers() {
        for(Observer ob:observers){
        //观察者作出响应
          ob.make_response();
      }
    }       
  }

Obeserver抽象类

  package ObserverPattern;
  public abstract class Observer {
  //为观察者的实体类做铺垫，为了让子类可以直接与Subject绑定  
       protected Subject subject;
       public abstract void make_response();
  }

FirstObserver的观察者实体类

package ObserverPattern;

public class FirstObserver extends Observer{
    //与Subject进行绑定
    public FirstObserver(Subject sub){
        this.subject=sub;
        //开始监听
        this.subject.addObservers(this);
    }
    
    @Override
    public void make_response() {
        System.out.println("观察者001，我的作用是输出对象的改变状态："+subject.getState());
    }

}

SecondObserver的观察者实体类

package ObserverPattern;

public class SecondObserver extends Observer {
    // 与Subject进行绑定
    public SecondObserver(Subject sub) {
        this.subject = sub;
        // 开始监听
        this.subject.addObservers(this);
    }

    @Override
    public void make_response() {
        System.out.println("观察者002，我的作用是将目标对象的状态码转换成二进制："+Integer.toBinaryString(subject.getState()));
    }

}

ObserverPattern的Demo

package ObserverPattern;

public class ObserverPattern {
    
    public static void main(String[] args) {
         Subject subject = new Subject();
         FirstObserver fo= new FirstObserver(subject);
         SecondObserver so =new SecondObserver(subject);
         System.out.println("第一次设置状态码：520");
         subject.setState(520);
         System.out.println("第二次更改状态码:1314");
         subject.setState(1314);
    }

}

输出结果：

第一次设置状态码：520
观察者001，我的作用是输出对象的改变状态：520
观察者002，我的作用是将目标对象的状态码转换成二进制：1000001000
第二次更改状态码:1314
观察者001，我的作用是输出对象的改变状态：1314
观察者002，我的作用是将目标对象的状态码转换成二进制：10100100010

总结

到这里就结束了，本文讲的是思路以及简单原理，如果有问题，请在下面留言。还有就是强调一句，JAVA 中已经有了对观察者模式的支持类。使用该模式需要注意，如果程序顺序执行时，有一个观察者错误，程序就会挂掉了，这个也不难想象。举得例子，也有可能不太恰当，有好的例子也欢迎在留言区贴出来，一起谈论。