Java設(shè)計(jì)模式中觀察者模式詳解

更新時間：2022年11月24日 08:47:31 作者：lpf_wei

觀察者模式是極其重要的一個設(shè)計(jì)模式，也是我?guī)啄觊_發(fā)過程中使用最多的設(shè)計(jì)模式，本文首先概述觀察者模式的基本概念和Demo實(shí)現(xiàn)，接著是觀察者模式在Java和Spring中的應(yīng)用，最后是對觀察者模式的應(yīng)用場景和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)

在現(xiàn)實(shí)世界中，許多對象并不是獨(dú)立存在的，其中一個對象的行為發(fā)生改變可能會導(dǎo)致一個或者多個其他對象的行為也發(fā)生改變。例如，某種商品的物價上漲時會導(dǎo)致部分商家高興，而消費(fèi)者傷心；還有，當(dāng)我們開車到交叉路口時，遇到紅燈會停，遇到綠燈會行。股票價格與股民、微信公眾號與微信用戶、天氣預(yù)報(bào)與聽眾等。

在軟件世界也是這樣，例如MVC 模式中的模型與視圖的關(guān)系；事件模型中的事件源與事件處理者。所有這些，如果用觀察者模式來實(shí)現(xiàn)就非常方便。

1.觀察者設(shè)計(jì)模式定義

觀察者（Observer）模式：指多個對象間存在一對多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。這種模式有時又稱作發(fā)布-訂閱模式、模型-視圖模式，它是對象行為型模式。

2.觀察者設(shè)計(jì)模式優(yōu)點(diǎn)與不足

觀察者模式是一種對象行為型模式，其主要優(yōu)點(diǎn)：

降低了目標(biāo)與觀察者之間的耦合關(guān)系，兩者之間是抽象耦合關(guān)系。符合依賴倒置原則。
目標(biāo)與觀察者之間建立了一套觸發(fā)機(jī)制。

它的主要不足：

目標(biāo)與觀察者之間的依賴關(guān)系并沒有完全解除，而且有可能出現(xiàn)循環(huán)引用。
當(dāng)觀察者對象很多時，通知的發(fā)布會花費(fèi)很多時間，影響程序的效率。

3.觀察者設(shè)計(jì)模式實(shí)現(xiàn)思路

實(shí)現(xiàn)觀察者模式時要注意具體目標(biāo)對象和具體觀察者對象之間不能直接調(diào)用，否則將使兩者之間緊密耦合起來，這違反了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)原則。

觀察者模式的主要角色如下。

抽象主題（Subject）角色：也叫抽象目標(biāo)類，它提供了一個用于保存觀察者對象的聚集類和增加、刪除觀察者對象的方法，以及通知所有觀察者的抽象方法。
具體主題（Concrete Subject）角色：也叫具體目標(biāo)類，它實(shí)現(xiàn)抽象目標(biāo)中的通知方法，當(dāng)具體主題的內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生改變時，通知所有注冊過的觀察者對象。
抽象觀察者（Observer）角色：它是一個抽象類或接口，它包含了一個更新自己的抽象方法，當(dāng)接到具體主題的更改通知時被調(diào)用。
具體觀察者（Concrete Observer）角色：實(shí)現(xiàn)抽象觀察者中定義的抽象方法，以便在得到目標(biāo)的更改通知時更新自身的狀態(tài)。

4.觀察者設(shè)計(jì)模式應(yīng)用實(shí)例

/**
 * 觀察者
 */
public interface Observer {
    /**
     * 更新
     */
    void update();
}
/**
 * 注意事項(xiàng)  被觀察者  被觀察者發(fā)出通知
 */
public abstract class Attentions {
    /**
     * 觀察者列表
     */
    protected List<Observer> observers = new ArrayList();
    /**
     * 添加觀察者
     * @param observer
     */
    public void add(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    /**
     * 取消關(guān)注
     * @param observer
     */
    public void remove(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    /**
     * 被觀察者發(fā)出通知 通知所有觀察者  觀察者可以做出相應(yīng)的行為
     */
    public abstract void notifyObservers();
}
/**
 * 觀察者  各種各樣的觀察者
 */
public class SoulMasterObserver implements Observer {
    private String name;
    public SoulMasterObserver(String name){
        this.name = name;
    }
    /**
     * 觀察者接收到通知做一些事情
     */
    @Override
    public void update() {
        System.out.println(name + "收到作戰(zhàn)通知，趕往嘉陵關(guān)");
    }
}
public class MangoAttention extends Attentions{
    @Override
    public void notifyObservers() {
        //遍歷觀察者集合
        for(Observer obs : observers) {
            obs.update();
        }
    }
    /*通知觀察者*/
    public void perform(){
        this.notifyObservers();
    }
}
public class ObserverClient {
    public static void main(String[] args) {
        MangoAttention attentions = new MangoAttention();//目標(biāo)
        attentions.add(new SoulMasterObserver("唐三"));
        attentions.add(new SoulMasterObserver("馬紅俊"));
        attentions.add(new SoulMasterObserver("小舞"));
        attentions.add(new SoulMasterObserver("寧榮榮"));
        attentions.perform();
    }
}

觀察者設(shè)計(jì)模式，首先需要定義一個觀察者的接口，這個接口定義了做什么一個行為，

然后定義一個被觀察者，這個里邊包含了一個觀察者的集合以及添加和刪除觀察者的方法以及一個通知的方法。

然后定義具體的觀察者，實(shí)現(xiàn)具體的行動，當(dāng)被通知之后就可以行動了。

具體的被觀察者實(shí)現(xiàn)通知的一個方法，遍歷所以的觀察者，通知觀察者執(zhí)行動作。

另外由于jkd本身提供了用于支持觀察者設(shè)計(jì)模式實(shí)現(xiàn)的兩個類，可以不用自己實(shí)現(xiàn)接口和抽象類，直接借助jdk提供的Observer和Obserable就可以，jdk提供的做的更好線程安全啥的都做了。

public class SoulMaster implements Observer {
    private String name;
    public SoulMaster(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println(name + "收到作戰(zhàn)通知，趕往嘉陵關(guān)");
    }
}
public class War extends Observable {
    private String name;
    public War(String name){
        this.name = name;
    }
    public void perform(){
        /*先設(shè)置改變*/
        this.setChanged();
        /*然后通知*/
        this.notifyObservers();
    }
}
public class JdkObserverClient {
    public static void main(String[] args) {
        War war = new War(":戰(zhàn)爭");
        war.addObserver(new SoulMaster("唐三"));
        war.addObserver(new SoulMaster("馬紅俊"));
        war.addObserver(new SoulMaster("小舞"));
        war.addObserver(new SoulMaster("寧榮榮"));
        war.perform();
    }
}

可見通過jdk提供的兩個類實(shí)現(xiàn)觀察者，更加簡潔。