JAVA设计模式之观察者模式

什么是观察者模式？

观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，当一个对象改变状态，其他依赖者都会收到通知并自动更新。

角色

• 抽象主题（Subject）角色

主题角色把所有对观察考对象的引用保存在一个聚集里，每个主题都可以有任何数量的观察者。
抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象，主题角色又叫做抽象被观察者（Observable）角色，一般用一个抽象类或者一个接口实现。

• 抽象观察者（Observer）角色

为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己,这个接口叫做更新接口。
抽象观察者角色一般用一个抽象类或者一个接口实现。在这个示意性的实现中，更新接口只包含一个方法（即Update()方法），这个方法叫做更新方法。

• 具体主题（ConcreteSubject）角色

将有关状态存入具体现察者对象，在具体主题的内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。
具体主题角色又叫做具体被观察者角色（Concrete Observable）。具体主题角色通常用一个具体子类实现。

• 具体观察者（ConcreteObserver）角色

存储与主题的状态自恰的状态。具体现察者角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态相协调。
如果需要，具体现察者角色可以保存一个指向具体主题对象的引用。具体观察者角色通常用一个具体子类实现。

实用性

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。

实例分析

• 场景

报纸，杂志订阅：
1.报社的业务就是出版报纸
2.向某家报社订阅报纸，只要他们有新报纸出版，就会给你送来。只要你是他们的订户，你就会一直收到新报纸
3.当你不想再看报纸的时候，取消订阅，他们就不会再送新报纸来。
4.只要报社还在运营，就会一直有人向他们订阅报纸或取消订阅报纸。

• 分析

出版者+订阅者=观察者模式
报社就是主题，订阅者就是观察者，报社一旦有新报纸，就会给订阅者送去

1.创建主题接口ISubject，包含注册，注销注册，通知观察者方法； //抽象主题角色
2.创建观察者接口IObserver，包含更新方法，用于更新报社订阅消息； //抽象观察者角色
3.创建报社类NewspaperOffice，实现ISubject接口，重新改接口方法外，新增设置新闻和送报纸方法； //具体主题角色
4.创建订阅者类Subscriber，实现IObserver接口，重新更新方法，新增订阅和取消订阅报纸方法； //具体观察者角色
5.创建测试类ObserverPattern

• 类图

• 代码

1.抽象主题

package com.pattern.subject;

import com.pattern.observer.IObserver;

public interface ISubject {
    public void registerObserver(IObserver observer);
    public void unregisterObserver(IObserver observer);
    public void notifyObservers();
}

2.抽象观察者

package com.pattern.observer;

public interface IObserver {
    public void update(String mNewsTitle, String mNewsContent);
}

3.具体主题

package com.pattern.subject;

import java.util.ArrayList;

import com.pattern.observer.IObserver;

public class NewspaperOffice implements ISubject {
    private ArrayList<IObserver> observers;
    private String newsTitle;
    private String newsContent;

    public NewspaperOffice() {
        observers = new ArrayList<IObserver>();
    }

    @Override
    public void registerObserver(IObserver observer) {
        observers.add(observer);
    }

    @Override
    public void unregisterObserver(IObserver observer) {
        int index = observers.indexOf(observer);
        if(index >= 0) {
            observers.remove(index);
        }
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (int index = 0; index < observers.size(); index++) {
            IObserver observer = (IObserver) observers.get(index);
            observer.update(newsTitle, newsContent);
        }
    }

    public void deliverNewspapers() {
        notifyObservers();
    }

    public void setNews(String mTitle,String mContent) {
        newsTitle = mTitle;
        newsContent = mContent;
        deliverNewspapers();
    }

}

4.具体观察者

package com.pattern.observer;

import com.pattern.subject.ISubject;

public class Subscriber implements IObserver {
    private String subscriberName;

    public Subscriber(String name) {
        subscriberName = name;
    }

    public void subscribe(ISubject mSubject) {
        mSubject.registerObserver(this);
    }

    public void cancelSubscribe(ISubject mSubject) {
        mSubject.unregisterObserver(this);
    }

    @Override
    public void update(String mNewsTitle, String mNewsContent) {
        System.out.println("New newspaper to [ " + subscriberName + " ] [ Title:" + mNewsTitle
                + " ] [ Content:" + mNewsContent + " ]");
    }
}

5.测试类

package com.pattern.observer;

import com.pattern.subject.NewspaperOffice;

public class ObserverPattern {
    public static void main(String[] args) {
        NewspaperOffice mNewspaperOffice = new NewspaperOffice();
        Subscriber zhangsan = new Subscriber("zhangsan");
        Subscriber lisi = new Subscriber("lisi");
        zhangsan.subscribe(mNewspaperOffice);
        lisi.subscribe(mNewspaperOffice);
        mNewspaperOffice.setNews("java", "java is ok..");
        zhangsan.cancelSubscribe(mNewspaperOffice);
        mNewspaperOffice.setNews("android", "android is good..");
    }
}

6.测试结果

New newspaper to [ zhangsan ] [ Title:java ] [ Content:java is ok.. ]
New newspaper to [ lisi ] [ Title:java ] [ Content:java is ok.. ]
New newspaper to [ lisi ] [ Title:android ] [ Content:android is good.. ]

Java Api中的观察者模式

• 抽象主题

java.util.Observable
//可观察类，与上面自己定义的ISubject接口功能一致
//具体的主题继承该类，
public class Observable

• 抽象观察者

java.util.Observer
//观察接口，与上面自己定义的IObserver接口功能一致
//具体的观察者实现该接口
public interface Observer {
    void update(Observable o, Object arg);
}

Android中的观察者模式--广播机制

Android中的广播机制也使用到了观察者模式，只要注册了感兴趣的广播，当系统有发该广播时，所有注册了该广播的组件都会接收到。

注册的广播是保持在ActivityManagerServer的list中
当发送一个广播后，会经过ActivityManagerServer，这时候就会根据注册list来进行广播派发，最后就调用BroadcastReceiver的onReceive方法

• 抽象主题

public abstract class Context {
    public abstract Intent registerReceiver(BroadcastReceiver receiver,IntentFilter filter);
    public abstract void unregisterReceiver(BroadcastReceiver receiver);
}

• 抽象观察者

public abstract class BroadcastReceiver {
     public abstract void onReceive(Context context, Intent intent);
}

• 具体主题

public class Activity extends ContextThemeWrapper ... {
    // ContextThemeWrapper extends ContextWrapper
    // ContextWrapper extends Context
}

• 具体观察者

class MediaReceiver extends BroadcastReceiver {
    //重写onReceive方法
}