設計模式（二）：觀察者模式

来源:http://www.cnblogs.com/jenkinschan/archive/2016/07/17/5677552.html
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一、概述 觀察者模式定義了對象之間的一對多依賴，這樣一來，當一個對象改變狀態時，它的所有依賴者都會收到通知並自動更新。觀察者模式有時成為發佈/訂閱模式，就是讓多個對象在一個對象的狀態改變時被通知到。 二、解決問題 當一個系統有多個類協同工作，如果在一個類中需要知道另外一個類的實現細節才能讓系統運轉， ...


一、概述

　　觀察者模式定義了對象之間的一對多依賴，這樣一來，當一個對象改變狀態時，它的所有依賴者都會收到通知並自動更新。觀察者模式有時成為發佈/訂閱模式，就是讓多個對象在一個對象的狀態改變時被通知到。

二、解決問題

　　當一個系統有多個類協同工作，如果在一個類中需要知道另外一個類的實現細節才能讓系統運轉，就會導致系統耦合過緊，以後相互依賴的類改變了或者新增了依賴的類，很多類需要同時更改。為了讓交互對象之間能夠松耦合，我們可以使用觀察者模式。

三、結構類圖

 

四、成員角色

　　抽象主題（Subject）：把所有對觀察者對象的引用保存到一個集合中，每個抽象主題角色都有任何數量的觀察者。抽象主題角色提供一個介面，可以增加和刪除觀察者。一般用一個抽象類和介面實現。

　　抽象觀察者（Observer）：為所有具體觀察者定義一個介面，在得到主題的通知時更新自己。

　　具體主題（ConcreteSubject）：繼承抽象主題，在具體主題內部狀態改變時，給所有登記過的觀察者發出通知。

　　具體觀察者（ConcreteObserver）：實現抽象觀察者所要求的更新介面，以便使本身的狀態與主題的狀態相協調。通常用一個子類實現。如果需要，具體觀察者可以保存一個指向具體主題的引用。

五、應用實例

　　下麵是銀行賬號資金變動下發通知的例子，只要賬號資金變動，就會同時下發app客戶端消息、郵件消息、簡訊消息通知客戶賬號資金變動了

　　//主題介面

public interface Subject {
	public void registerObserver(Observer o);
	public void removeObserver(Observer o);
	public void notifyObservers();
}

　　//抽象主題

abstract public class AbstractSubject implements Subject{
	//可以在這裡新增Subject沒有的方法，以便子類共用
}

　　//觀察者介面

public interface Observer {
	public void update(double money);
}

　　//app客戶端觀察者

public class APPObserver implements Observer{
	public void update(double money){
		//發送app客戶端通知賬號資金變動
		System.out.println("app客戶端提醒：您的賬戶資金變動:" + money);
	}
}

　　//郵件觀察者

public class MailObserver implements Observer{
	public void update(double money){
		//發送郵件通知賬號資金變動
		System.out.println("郵件提醒：您的賬戶資金變動:" + money);
	}
}

　　//簡訊觀察者

public class SmsObserver implements Observer{
	public void update(double money){
		//發送簡訊通知賬號資金變動
		System.out.println("簡訊提醒：您的賬戶資金變動:" + money);
	}
}

　　//客戶銀行賬號主題

public class AccountSubject extends AbstractSubject{
	//觀察者集合
	private List<Observer> observers;
	//資金變動
	private double money;
	
	public AccountSubject(){
		//主題實例化時，初始化觀察者集合
		observers = new ArrayList<Observer>();
	}
	
	//賬號資金變動時通知觀察者
	public void notifyObservers() {
		if(observers.size() > 0){
			for(Observer observer:observers){
				observer.update(money);
			}
		}
		
	}

	//註冊觀察者
	public void registerObserver(Observer o) {
		observers.add(o);
	}

	//刪除觀察者
	public void removeObserver(Observer o) {
		int i = observers.indexOf(o);
		if(i > 0){
			observers.remove(i);
		}
		
	}
	
	//改變賬戶資金
	public void changeAccount(double money){		
		System.out.println("賬戶資金變動：" + money);
		this.money = money;
		
		//通知觀察者
		notifyObservers();
	}

}

　　//測試觀察者

public class TestObserver {
	public static void main(String[] args){
		//創建賬號主題
		AccountSubject subject = new AccountSubject();
		
		//創建觀察者
		Observer appObserver = new APPObserver();
		Observer smsObserver = new SmsObserver();
		Observer mailObserver = new MailObserver();
		
		//註冊觀察者到賬號主題
		subject.registerObserver(appObserver);
		subject.registerObserver(mailObserver);
		subject.registerObserver(smsObserver);	
		
		subject.changeAccount(7.8);
	}
}

　　

測試結果：

其實 Java內置了觀察者模式，我們可以直接使用java.util包中的Obserber介面和Observable類實現觀察者模式。下麵我們把上面的代碼稍微修改，用Java內置的觀察者模式實現銀行賬號資金變動下發各種通知。

　　//首先我們創建被觀察者

import java.util.Observable;

public class AccountSubject extends Observable{
	
	//資金變動數額
	private double money;
	
	public AccountSubject(){
	}
	
	//改變賬戶資金
	public void changeAccount(double money){		
		System.out.println("（測試java自帶觀察者模式）賬戶資金變動：" + money);
		this.money = money;
		
		//被觀察者狀態改變
		this.setChanged(); 
		//java內部實現推拉通知，使用時直接調用notifyObservers()，
		//或者notifyObservers(Object o),傳遞的參數會在觀察者類接收到
		notifyObservers();
	}

	public double getMoney() {
		return money;
	}

	public void setMoney(double money) {
		this.money = money;
	}	

}

　　//app客戶端觀察者

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class APPObserver implements Observer{
	//在觀察者類圖中我們看到，觀察者可以持用被觀察者的引用
	Observable observale;
	
	public APPObserver(Observable observable){
		this.observale = observable;
		//直接調用java自帶的方法，把觀察者註冊到被觀察者
		observable.addObserver(this);
	}

	//具體觀察者實現Observer介面的方法，
	//arg1參數就是被觀察者的notifyObservers(Object o)傳過來的參數
	public void update(Observable arg0, Object arg1) {
		if(arg0 instanceof AccountSubject){
			AccountSubject accountSubject = (AccountSubject)arg0;
			//發送app客戶端通知賬號資金變動
			System.out.println("app客戶端提醒：您的賬戶資金變動:" + accountSubject.getMoney());
		}
		
	}
}

　　//郵件觀察者

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class MailObserver implements Observer{
	
	//在觀察者類圖中我們看到，觀察者可以持用被觀察者的引用
	Observable observale;
	
	public MailObserver(Observable observable){
		this.observale = observable;
		//直接調用java自帶的方法，把觀察者註冊到被觀察者
		observable.addObserver(this);
	}
	
	//java的觀察者有自帶的update方法
	public void update(Observable arg0, Object arg1) {
		if(arg0 instanceof AccountSubject){
			AccountSubject accountSubject = (AccountSubject)arg0;
			//發送app客戶端通知賬號資金變動
			System.out.println("郵件提醒：您的賬戶資金變動:" + + accountSubject.getMoney());
		}
	}

}

　　//簡訊觀察者

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class SmsObserver implements Observer{
	
	//在觀察者類圖中我們看到，觀察者可以持用被觀察者的引用
	Observable observale;
	
	public SmsObserver(Observable observable){
		this.observale = observable;
		//直接調用java自帶的方法，把觀察者註冊到被觀察者
		observable.addObserver(this);
	}

	//java的觀察者有自帶的update方法
	public void update(Observable arg0, Object arg1) {
		if(arg0 instanceof AccountSubject){
			AccountSubject accountSubject = (AccountSubject)arg0;
			//發送app客戶端通知賬號資金變動
			System.out.println("簡訊提醒：您的賬戶資金變動:" + + accountSubject.getMoney());	
		}			
	}
}

　　//測試java自帶觀察者模式

import java.util.Observer;

public class TestObserver {
	public static void main(String[] args){
		//創建被觀察者，也就是賬號主題
		AccountSubject observble = new AccountSubject();
				
		//創建觀察者
		Observer appObserver = new APPObserver(observble);
		Observer smsObserver = new SmsObserver(observble);
		Observer mailObserver = new MailObserver(observble);
		
		//賬號資金變動
		observble.changeAccount(7.8);
	}
}

　　測試結果：

 

六、優點與缺點

　　1.優點

　　（1）、觀察者模式解除了主題和具體觀察者的耦合，讓耦合的雙方都依賴抽象，而不是依賴具體。從而使各自的變化都不會影響到另一方。主題並不知道任何一個具體的觀察者，只知道他們有一個共同的介面。

　　（2）、觀察者模式支持“廣播通信”。主題會向所有的觀察者發出通知。

　　（3）、觀察者模式符合“對修改關閉，對擴展開放”的設計原則。

　　2.缺點

　　（1）、如果一個被觀察者對象有很多的直接和間接的觀察者的話，將所有的觀察者都通知到會話費很多時間。

　　（2）、觀察者只知道被觀察者發生了變化，但並不知道被觀察者是如何發生變化的。

七、使用場景

　　1、一個抽象模型有兩個方面，其中一個方面依賴另一個方面。將這些方面封裝在獨立的對象中使它們可以各自獨立的改變和復用。

　　2、一個對象的改變將導致其他一個或多個對象也發生改變，而不知道具體有多少個對象將發生改變，可以降低對象之間的耦合度。

　　3、一個對象必須通知其他對象，但而不知道這些對象是誰。就是對象之間的松耦合

八、總結

　　1、觀察者模式定義了對象之間一對多關係。

　　2、有多個觀察者時，不可以依賴特定的通知次序。

　　3、java有通用的觀察者模式（java.util.Observable）。

　　4、觀察者與被觀察者之間用松耦合方式結合。

　　5、簡單理解就是一個對象狀態的改變要通知到其它對象。

 


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