Java设计模式之——观察者模式

观察者模式简单介绍

观察者模式是一个使用率非常高的模式，它最常用的地方是 GUI 系统、订阅——发布系统。因为这个模式的一个重要作用是解耦，将被观察者和观察者解耦，使得它们之间的依赖性更小，甚至做到毫无依赖。以 GUI 系统来说，应用的 UI 具有易变性，尤其是前期随着业务的改变或者产品的需求修改，应用界面也会经常性变化，但是业务逻辑基本变化不大，此时，GUI 系统需要一套机制来应对这种情况，使得 UI 层与具体的业务逻辑解耦，观察者模式此时就派上用场了。

观察者模式定义

定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态，则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。

观察者模式的使用场景

• 关联行为场景，需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是“组合”关系；
• 事件多级触发场景。
• 跨系统的消息变换场景，如消息队列、事件总线的处理机制。

观察者模式的 UML 类图

角色介绍：

• ABSSubject：抽象主题，也就是被观察（Obserable）的角色，抽象主题角色吧所有观察者对象的引用保存在一个即合里，每个主题都可以有任意数量的观察者，抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象。
• ConcreteSubject：具体主题，该角色将有关状态存入具体观察者对象，在具体主题的内部状态发生改变时，给所有注册过的观察者发出通知，具体主题角色又叫做具体被观察者（ConcreteObservable） 角色。
• Observer：抽象观察者，该角色是观察者的抽象类，它定义了一个更新接口，使得在得到主题的更改通知时更新自己。
• ConcreteObserver：具体的观察者，该角色实现抽象观察者角色所定义的更新接口，以便在主题的状态发生变化时更新自身的状态。

观察者模式实战

其实观察者模式在我们现实生活中非常普遍，比如我们常见的直播平台，我们登录后就可以订阅某个主播，当我们订阅的主播开播时，我们就会收到这个主播开播的推送等等…

下面就让我们来简单的模拟一下这个流程：

/**
 * 听众观察者
 */
public class Audience implements Observer {
    private String name;

    public Audience(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(Observable observable, Object data) {
        Log.d("Audience", "Hi," + name + "小智开始直播了噢！");
    }
}


/**
 * XiaoZhi（网络主播）也就是被观察者，当它要开始主播时，所有观察者（这里是听众）都会收到相应的通知
 */
public class XiaoZhi extends Observable {
    public void notifyAudience() {
        notifyObservers();
    }
}

/**
 * 客户端
 */
public class Client {
    public static void main() {
        //创建被观察者角色，也就是我们的主播
        XiaoZhi xiaozhi = new XiaoZhi();

        //创建观察者角色，也就是主播的订阅听众
        Observer audience1 = new Audience("audience1");
        Observer audience2 = new Audience("audience2");
        Observer audience3 = new Audience("audience3");
        Observer audience4 = new Audience("audience4");

        //将观察者注册到可观察对象的观察者列表中，也就是开始订阅主播
        xiaozhi.addObserver(audience1);
        xiaozhi.addObserver(audience2);
        xiaozhi.addObserver(audience3);
        xiaozhi.addObserver(audience4);

        //通知听众
        xiaozhi.notifyAudience();
    }
}

Observer 和 Observable 是 JDK 中的内置类型，可见观察者模式是非常重要的，这里 Observer 是抽象的观察者角色，Audience 扮演的是具体的观察者角色；Observable 对应的是抽象主题角色， XiaoZhi 则是具体的主题角色。 Audience 是具体的观察者，它们订阅了 XiaoZhi 这个具体的被观察者对象，当 XiaoZhi 有更新时，会遍历所有观察者（这里是 Audience），然后给这些观察者发布一个更新的信息，即调用 Audience 中的 update 方法，这样就达到了一对多的通知功能。在这个过程中，通知系统都是依赖 Observer 和 Observable 这些抽象类，因此，对于 Audience 和 XiaoZhi 完全没有耦合，保证了订阅系统的灵活性、可扩展性。

总结

观察者模式主要的作用就是对象解耦，将观察者与被观察者完全隔离，只依赖于 Observer 和 Observable 抽象，例如，ListView 就是运用了 Adapter 和 观察者模式使得它的可扩展性、灵活性非常强，而耦合度却很低，这是设计模式子啊 Android 源码中优秀运用的典范。

优点：

• 观察者和被观察者之间是抽象耦合，应对业务变化；
• 增强系统灵活性、可扩展性。

缺点：

• 在应用观察者模式时需要考虑一下开发效率和运行效率的问题，程序中包括一个被观察者、多个观察者、开发和调试等内容会变得比较复杂，而且在 Java 中消息的通知默认是顺序执行，一个观察者卡顿，会影响整体的执行效率，在这种情况下，一般考虑采用异步的方式。