如何让孩子爱上设计模式 ——15.观察者模式(Observer Pattern)

如何让孩子爱上设计模式 ——15.观察者模式(Observer Pattern)

标签： 设计模式初涉

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描述性文字

本节讲述的是：观察者模式(Observer Pattern)，如果你用过RxJava，相信你对
这个模式应该不会陌生，当然，RxJava是扩展的观察者模式，这里不做了解，只
讲解最简单的观察者模式，首先是使用场景，举个最简单的例子，你放学到家，
很饿，这个时候你妈在厨房做饭，因为你和妈妈达成了写完作业才可以玩农药的
约定，所以你要先写作业，但是你又很饿，你想当饭做好了第一时间能吃到，你
可以：

• 每隔一段时间跑去厨房找你妈，问她饭做好没（轮询）
• 跟你妈说一声，”老妈，饭做好了马上叫我”（订阅或注册），你妈答应了你
  的请求，等她做完饭后立马通知你，这样你就不可以一心一意的做作业了，
  等你妈通知你，然后放下手上的作业，去吃饭。

上面的场景，使用观察者模式，比起反复的检索，显得更加优雅。

这个模式，有两个主要角色：被观察者 与 观察者，这里的老妈就属于
被观察者，而你属于观察者，可能你还有个妹妹和弟弟，一起等饭吃，即：
一个被观察者可以对应多个观察者，你妈做好饭的时候，会把你们都通知一遍。

主要角色就这两个，当然，按照设计模式的套路，肯定是会抽象的，
所以有了另外的两个抽象被观察者，抽象观察者，四个角色责任如下：

四个角色

• Subject：抽象被观察者，把所有观察者对象的引用保存到集合中，然后
  提供添加，移除，和通知观察者对象更新的方法。
• ConcreteSubject：被观察者，集合存放观察者，重写增删和通知观察者
  的方法，当发生变化时通知观察者更新。
• Observer：抽象观察者，定义一个更新接口，给被观察者更新的时候调
• ConcreteObserver：具体观察者，继承抽象观察者，实现具体的更新方法

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一条简单的笔试题示例

先不画UML类图，我们来写个最简单的观察者模式例子，这个题目是上周去随手记
笔试的题目，大概题目是这样的：

花有两种状态，开和关，对于这两种状态，蜜蜂有两种行为，花开的时候采蜜，
花关的时候回巢这样，然后自己设计类结构，花与蜜蜂解耦，要用到一种设计模式
实现，输出如下结果，并画出UML类图。

花开
蜜蜂1采蜜
蜜蜂2采蜜
蜜蜂3采蜜

花闭
蜜蜂1回巢
蜜蜂2回巢
蜜蜂3回巢

题目内容大概是这个样子，看完地图第一个想到的设计模式就是观察者模式，
套路：把花假定为被观察者，蜜蜂为观察者，蜜蜂对花进行订阅，当花的
状态改变的时候通知蜜蜂做对应操作。
（因为当时刚从珠海过来，而且浪了一周，基本是裸面，知道这个东西，但是
写不出代码，2333，贼尴尬，后来通过接口回调的方式实现了…）

下面就用观察者模式实现上面的题目，首先定义一个抽象观察者——昆虫类

然后是具体观察类——蜜蜂类

接着是抽象被观察者 —— 植物类，注册，移除，通知观察者

再接着是具体被观察者 —— 花朵类，定义一个集合存储观察者，实现相关方法

最后是客户端调用

输出结果：

好的，用观察者模式实现就这么简单，代码都有了，画UML类图就手到擒来了~

UML类图

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观察者模式的推与拉

推方式

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

拉方式

被观察者对象再通知观察者时，只传递少量信息。如果观察者需要更
详细的信息，可以主动到被观察者中获取，相当于观察者从被观察者
中拉取数据。一般的套路是：把主题对象自身通过update()方法传递
给观察者，然后观察者在需要获取的时候，通过这个引用来获取。

拉方式代码示例：

微信订阅了某个公众号，当有更新的时候会推送提醒，收到提醒后，
我们需要进入公众号然后点击对应信息查看详细内容。

抽象观察者用户与具体观察者安卓开发者

抽象被观察者公众号与具体被观察者CoderPig公众号

客户端调用

输出结果

好的，拉的模式就那么简单，就是通知观察者更新的时候，把对应引用
也传过去，然后观察者要什么查什么而已。

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Java中对观察者模式的支持

在java.util包里面有一个类Observable，它实现了大部分我们需要的目标的功能；
还有一个接口Observer，它里面定义了update的方法，就是观察者的接口。
这个就更加简单了：
口诀：被观察者实现继承Observable，观察者实现Observer接口
然后有个很关键的地方：当通知变化的时候，需要调用setChange()方法！！！！

改写下上面的例子，代码如下：

输出结果

好的，同样很简单，就是不用自己另外去写抽象观察者或被观察者类，直接
继承就能玩了，另外有一点要注意的是：Java内置的观察者模式通知多个观察
者的顺序不是固定的，如果对通知顺序有所依赖的话，还是得自己实现观察者
模式！

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概念相关拾遗

关于观察者模式的使用基本就上面这三点，接着说下定义，使用场景，优缺点

定义

定义对象见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且自动更新。

使用场景

• 一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面，将这两个方面封装在独立
  的对象中使它们可以各自独立地改变和复用。
• 一个对象的改变将导致一个或多个其他对象也发生改变，而并不知道具体有多少对象将
  发生改变，也不知道这些对象是谁。
• 需要在系统中创建一个触发链，A对象的行为将影响B对象，B对象的行为将影响C对象……，
  可以使用观察者模式创建一种链式触发机制。

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（一个操作会引起其它相关的操作）
• 支持广播通信

缺点

• 互为观察者与被观察者间有循环依赖的话，要注意相互通知引起的死循环！
• 可能会引起武威操作，误更新。

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本节代码：

https://github.com/coder-pig/DesignPatternsExample/tree/master/14.%20Observer%20Pattern