Head First 设计模式学习——观察者模式

设计模式是进阶高级开发的必经之路。掌握设计模式，才能提升编码能力，设计出可复用、可扩展、可维护的软件系统。了解设计模式，才能更好理解开源类库的实现原理，解决问题。
观察者模式（Observer Pattern）是《Head First 设计模式》介绍的第二个模式。本文将做介绍，并介绍此模式在JDK中的应用。

定义

观察者模式定义了对象之间的一（被观察者）对多（观察者）依赖，这样一来，当一个对象（被观察者）改变状态时,它的所有依赖者（观察者）都会收到通知并自动更新。

应用场景举例

• 用户订阅报社报纸。当报社印刷新报纸（状态改变），向所有订阅用户投递报纸（推送消息）。用户可随时取消、加入订阅。
• 火车站的车次显示屏，显示车次到达发车信息。当火车数据更改时，每个显示屏都要及时更新数据。等等

分析

上述两个例子中，可以抽象出一对多的关系，比如报社对应多个用户，火车数据对应多个显示屏。用户、显示屏等是观察者，报社、火车数据是被观察者。而且观察者的数量动态变化的。有人退出，有人加入，类型不固定（有公司订阅报纸，有微信、微博发布火车时刻信息）。
如果用java实现这样的功能。自然的，可以抽象出被观察者类、观察者类。

观察者可能会观察多个数据源，一个数据源也会被不同类型的观察者关注。若在类中指定观察者、被观察者具体类型（比如报社——人，火车数据——显示屏），以后报社新增公司客户（新增观察者），火车数据新增广播平台（新增观察者），一个客户订阅另一本杂志（新增被观察者）,我们就得去修改代码，糟透了。

此处，一个新的设计原则：为了交互对象之间松设计而努力诞生了。

我们应该把观察者、被观察者抽象成抽象类或者接口，定义公共的方法。让以后的观察者、被观察者实现这些接口或抽象类即可。考虑到另一个原则：针对接口编程，我们采用接口抽象。

为了能及时追踪被观察者的变化。一种方式是观察者无间断盯着被观察者，不断的问：··你到底变没变？你到底变没变？

 //观察者 while(true){    //问被观察者：你到底变没变    if(观察者.hasChanged()){    //do something    }}

很明显，这种方式，彼此压力都很大，不是个好设计。

另一种方式，就是当被观察者发生改变时，主动的通知观察者(调用观察者某个方法)，观察者随机做出反应：

//被观察者通知观察者notifyObservers(){    //依次通知,也可以设计成单个通知    for(){        观察者.update("喂，我变帅啦");    }}//回执result(观察者 观察者1,String info){    System.out.println(观察者1.class.getName()+"发来消息:"+info)}-------------------------------------------//观察者update(String info){    System.out.println("收到消息，被观察者："+info);    //甚至可以设置个回执，告诉被观察者，你的消息我收到了    //传入观察者自己，好让被观察者知道谁给他发的回执    被观察者.result(观察者,"我收到你的消息了");}

这才是我们想要的。再加上新增、删除观察者功能，我们基本上就实现了观察者模式设计了。

代码

根据面向接口编程原则，把观察者、被观察者抽象成接口：

//被观察者Observered接口public interface Observered {    //新增一个观察者    void addObserver(Observer observer);    //删除某个观察者    void removeObserver(Observer observer);    //通知所有观察者    void notifyObserver();}//-----------------------------------------//观察者Observer接口public interface Observer {    //被观察者调用。    //@param observered 被观察者（有可能当前观察者关注了多个数据源）    //@param obj 传入的数据。自定义类型，此处用Object    void update(Observered observered,Object obj );}

接下来就是具体的实现类。此处我们安排三个观察者，两个被观察者。场景：
Aboy、Bboy在淘宝上买了东西，淘宝Taobao需要推送发货信息给Aboy和Bboy，Aboy 和Cgirl关注了一个公众号WeChatPublicSignal(姑且这么叫吧)，公众号会推送文章给这俩人。
首先两个被观察者：Taobao和WeChatPublicSignal

class Taobao implements Observered{    //用LinkedList<E>或其他结构    List<Observer> observerList = new ArrayList<Observer>();    @Override    public void addObserver(Observer observer) {        //添加一个观察者        observerList.add(observer);    }    @Override    public void removeObserver(Observer observer) {        observerList.remove(observer);  //移除一个观察者       }    @Override    public void notifyObserver() {        //遍历，通知所有观察者并发送消息        for (Observer observer : observerList) {            System.out.println("Taobao说：我正在发数据给"+observer.getSimpleName().getName());            //此处的数据参数可以灵活设计            observer.update(this, "你买的娃娃已经发货啦___");        }    }}class Taobao implements Observered{//其他代码同Taobao,略，只改动发送的数据    observer.update(this, "咪蒙说：外国人那么大，我想去看看");}

三个观察者Aboy、Bboy和Cgirl

//实现观察者接口class Aboy implements Observer{    @Override    public void update(Observered observered, Object obj) {        System.out.println("Aboy------说:我接收到--"+observered.getClass().getSimpleName()+"--发来数据:  "+obj);         }}//Bboy、Cgril同Aboy,略

测试：

    public static void main(String[] args) {        //实例化观察者        Observer aboy = new Aboy();        Observer bboy = new Bboy();        Observer cgirl= new Cgirl();        Observered taobao = new Taobao();//被观察者Taobao        //添加观察者        taobao.addObserver(aboy);        taobao.addObserver(bboy);        //通知观察者        taobao.notifyObserver();        //下同        Observered wechat = new WeChatPublicSignal();        wechat.addObserver(aboy);        wechat.addObserver(cgirl);        wechat.notifyObserver();    }

控制台输出：

Taobao----说：我正在发数据给--AboyAboy------说:我接收到--Taobao--发来数据:  你买的娃娃已经发货啦___Taobao----说：我正在发数据给--BboyBboy------说:我接收到--Taobao--发来数据:  你买的娃娃已经发货啦___WeChatPublicSignal说：我正在发数据给AboyAboy------说:我接收到--WeChatPublicSignal--发来数据:  咪蒙说：外国人那么大，我想去看看WeChatPublicSignal说：我正在发数据给CgirlCgirl-----说:我接收到--WeChatPublicSignal--发来数据:  咪蒙说：外国人那么大，我想去看看

结果符合设计。

JDK中的应用

观察者模式在JDK中有实现。java.util.Observer就是JDK实现的观察者接口，其中就有一个update方法：

//观察者接口public interface Observer {    void update(Observable o, Object arg);}

而被观察者java.util.Observable是采用类被继承的方式设计的：

/*JDK中被观察者类的实现 *其他代码删除了，具体参考JDK源码 * @since   JDK1.0 */public class Observable {    private boolean changed = false;    private Vector obs;//存储观察者的集合    public Observable() {        obs = new Vector();    }    //添加观察者    public synchronized void addObserver(Observer o) {    }    //删除观察者    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {        obs.removeElement(o);    }    //通知观察者    public void notifyObservers(Object arg) {    }}

我们设计的基本功能Observable中都有实现，且新增了不少方法。还考虑了线程安全、效率问题等。美中不足的是，你如果想使用这个类，那就得继承它，这势必会影响你的其他设计（单继承）。自己设计一个被观察者接口也很简单，随便你咯。

总结

• 观察者模式定义了对象间一对多的关系。
• 观察者和被之间用松耦合的方式连接，彼此都不知道对方是谁，只知道发出、接收数据，像网恋一样，不管对方是周杰伦还是凤姐，也能快乐的聊天恋爱。
• 可以更进一步设计数据的获取方式，推或者拉。