【设计模式 10】观察者模式

观察者模式又叫发布订阅模式，它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。

观察者模式

观察者模式又叫发布订阅模式，它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。

有时需要在对象和对象之间建立一种一对多的联系，使得某个对象（频道/目标）发生改变时，能够通知其他对他感兴趣的对象（订阅者/观察者）使之能够及时根据目标的变化更新自己的状态。

组成：

目标（Subject）：它是具体目标的一个抽象，有时可以只有具体目标，一般包含一个用来保存所有订阅（观察）此目标的容器以及添加删除订阅者的方法和通知所有订阅者的方法。

public abstract class Subject {
    private Set<Observer> observers = new HashSet<>();

    void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    void delObserver(Observer observer){
        observers.remove(observer);
    }

    /**
     * 通知所有订阅者
     */ 
    void noticeAll() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update();
        }
    }

}

具体目标（ConcreteSubject）: 目标的具体实现

观察者（Observer）：具体观察者的抽象，一般是一个接口，接口中至少有一个当目标发生变化后更新自己的方法。

public interface Observer {
    void update();
}

具体观察者（ConcreteObserver）：观察者的具体实现。

public class ConcreteObserver implements Observer {
    @Override 
    public void update() {
        System.out.println("更新了");
    }
}

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。将这些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其他一个或多个对象也发生改变，而不知道具体有多少对象将发生改变，可以降低对象之间的耦合度。
一个对象必须通知其他对象，而并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

实例：

MVC模式是一种架构模式，它包含三个角色：模型(Model)，视图(View)和控制器(Controller)。观察者模式可以用来实现MVC模式，观察者模式中的观察目标就是MVC模式中的模型(Model)，而观察者就是MVC中的视图(View)，控制器(Controller)充当两者之间的中介者(Mediator)。当模型层的数据发生改变时，视图层将自动改变其显示内容。

优缺点

优点：

符合开闭原则，引入新的订阅者无需修改发布者代码
可以在运行时动态建立对象之间的联系
支持广播
观察者模式可以实现表示层和数据逻辑层的分离，并定义了稳定的消息更新传递机制，抽象了更新接口，使得可以有各种各样不同的表示层作为具体观察者角色。
观察者模式在观察目标和观察者之间建立一个抽象的耦合。

缺点：

如果观察者和目标存在循环订阅，可能导致系统崩溃
观察者只能知道目标变换了，不知道目标怎么变化的
如果观察者和目标之间存在多个观察者，这样消息传递会很费时
通知顺序可能是随机的

Java对观察者模式的支持

Java util包中提供了 Observer接口和Observable类，前者就是观察者接口，后者相当于目标 Subject，实现具体目标时可以继承该类。

public interface Observer {
    void update(Observable o, Object arg);
}

相比自己定义的Observer接口，官方的update方法多了两个参数，第一个参数是被观察者（目标）的一个引用，第二个参数是目标发生变化时调用notifyObservers方法时传递过来的。

Observable类中定义的方法和上面的Subject类似,但是它做了更完整的的并发控制，并且使用了一个布尔变量changed标识目标是否被修改，并使用setChanged()和CleanChanged()两个方法控制这个变量，只有这个变量是true时，才会通知所有观察者，通知完后重新置为false,所以如果要让自己的方法调用时通知所有观察者，需要调用setChanged()

例

不同的顾客可以订阅不同的电视频道，电视频道发布新电视时，通知所有订阅者

import java.util.Observable;

public class CCTV1 extends Observable {
    public void release(){
        this.setChanged();
        this.notifyObservers();
    }
}
import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class Customer implements Observer {
    @Override 
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println( o.getClass().getSimpleName() + " 发布新节目");
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CCTV1 cctv1 = new CCTV1();
        Customer customer1 = new Customer();
        // 顾客1订阅CCTV1
        cctv1.addObserver(customer1);
        cctv1.release();
    }
}

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