觀察者模式 Observer

意圖

定義對象一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態發生改變時，所有依賴他的對象都得到通知并自動更新。 別名：依賴（Dependents），發布訂閱（Publish-Subscribe）源-監聽（Source-Listener） ? 《Hold On, We're Going Home》是加拿大說唱歌手德雷克與制作組合Majid Jordan合作的節奏布魯斯歌曲 第一句“I got my eyes on you”就是“我一直關注你” I got my eyes on you, You're everything that I see I want your hot love and emotion, endlessly I can't get over you, You left your mark on me...... 電視劇中，也是經常出現”觀察、監視“，比如《黎明之前》 是劉江執導2010年出品的諜戰劇，由吳秀波、林永健、陸劍民、海清等領銜主演。豆瓣評分高達9.2。 有一段周漢亭被盯梢的橋段，有負責門口監視的，有負責電話匯報情況的，有負責指揮的....他的一舉一動都在敵人的監視之內，引發無數個探子連鎖行動。 歌詞中因為喜歡妹子所以持續關注，妹子是目標，歌手是觀察者。 電視劇中敵人為了破壞我黨工作，所以監視，周漢亭是目標，眾多探子是觀察者。 通過對目標的觀察，觀察者可以獲得事物的動向情況，進而做出進一步的行動。這就是觀察。 在程序中，也經常會出現這種場景 一個系統中必然由多個相互協作的類組成，很常見的問題就是維持狀態的一致性或者說聯動效果。 觀察者模式就是為了解決這種問題，處理“協作者”之間的一致性與聯動問題。 比如，數據庫中對某個字段進行了更新，可能需要同步修改其他字段 比如，執行一個main方法，IDE的窗口的聯動效果，如下圖所示，點擊run執行后 底部狀態欄會顯示Build狀態，很快完成后就開始運行，側邊欄顯示運行狀態，然后控制臺打印輸出信息 這是一系列的聯動效果 比如，同一份數據有多種圖表展示，如果數據發生變化，每個圖表都需要發生變化

結構

假設目標為Subject ，觀察者為Observer（一個或者多個） 最簡單的實現方式，就是Subject直接調用Observer的方法。 當事件發生后，直接調用Observer的相關方法。 偽代碼如下 Subject內使用List維護觀察者 當事件發生，也就是方法f（）中，循環通知觀察者 省略了觀察者的維護工作，也就是添加和刪除 class Subject{ List<Observer> observerList = new ArrayList<>(); void f(){ //do sth... for(Observer o:observerList){ //調用相關方法 o.doSthElse(); } }

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依賴倒置原則中，要求應該面向抽象進行編程，而不是面向細節。 上面的結構中，不管是目標還是觀察者的擴展都不方便，所以抽象提取。 這就是觀察者模式的基本結構。 抽象觀察者角色Observer 為所有的具體的觀察者定義一個接口，得到主題的通知信息后，進行同步響應。 一般包含一個方法叫做update（）用以同步響應 抽象主題角色Subject 主題角色把所有觀察者對象保存在集合中，提供管理工作，添加和刪除 并且，提供通知工作，也就是調用相關觀察者的update 具體主題角色ConcreteSubject 實現抽象主題接口協議，當狀態方式發生變化時，對觀察者進行通知 具體觀察者角色ConcreteObserver 實現抽象觀察者定義的接口，完成自身相關的同步更新活動

代碼示例

抽象觀察者角色,提供統一的更新方法 package observer; public interface Observer { void update(); } 抽象的Subject，內部使用List<Observer>保存觀察者對象 提供了attach和dettach方法用于添加和刪除觀察者 并且提供了通知方法，就是遍歷調用Observer package observer; import java.util.LinkedList; import java.util.List;public abstract class Subject {List<Observer> observerList;Subject() {observerList = new LinkedList<>();}void attach(Observer o) {observerList.add(o);}void dettach(Observer o) {observerList.remove(o);}void notifyObservers() {for (Observer o : observerList) {o.update();}} } 具體的主題角色，他有一個行動方法，行動后通知其他的觀察者 觀察者在父類中列表里面定義 package observer; public class ConcreteSubject extends Subject {public void action() {System.out.println("下雨了");super.notifyObservers();} } 具體的觀察者，實現具體的行動 package observer; public class ConcreateObserver implements Observer {@Overridepublic void update() {System.out.println("那我收衣服了");} } 測試代碼 package observer; public class Test { public static void main(String[] args) {Observer o1 = new ConcreateObserver();ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();subject.attach(o1);subject.action();} }

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如果新增加一個觀察者 package observer; public class ConcreteObserver1 implements Observer {@Overridepublic void update() {System.out.println("那我得把窗戶關上");} }

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測試代碼 如上圖所示，有兩個觀察者（比如張三和李四），當包租婆大喊一聲下雨了之后，他們都得到通知 張三去收衣服了，李四把自己的窗戶關上了 以上就是觀察者模式的簡單示例。 觀察者模式的核心在于對于觀察者的管理和維護，以及發送通知。 消息的發布訂閱，在程序中就是消息發布者調用訂閱者的相關方法 觀察者模式將發布者與訂閱者進行解耦，不再是直接的方法調用，通過引入Observer角色，完成了發布者與具體訂閱者之間的解耦 也是一種形式的“方法調用”的解耦

Java的觀察者模式

觀察者接口Observer
是一個interface，定義了一個update方法
void update(Observable o, Object arg);
接受兩個參數，一個是被觀察對象，一個是參數 被觀察角色Observerable 等同于前文Subject 內部使用Vector維護觀察者Observer 提供了對觀察者的管理相關方法，添加、刪除、計算個數、刪除、刪除所有等 Observerable內部使用標志位記錄是否已經發生變化 ??? private boolean changed = false; 發生變動后，設置為true，通知后設置為false

addObserver(Observer o)	添加指定觀察者
deleteObserver(Observer o)?	刪除指定觀察者
deleteObservers()?????	刪除所有觀察者
countObservers	返回觀察者個數
notifyObservers() notifyObservers(Object arg)?	通知所有觀察者 一個無參，一個有參 參數傳遞給Observer的update

Observerable的實現原理很簡單：

• 使用Vector保存觀察者，提供了添加、刪除、刪除全部的方法，并且可以返回觀察者的個數。
• 如果的確發生變動，將會通知所有的觀察者

提供了兩個版本的notifyObservers，一個有參，有個無參，參數對應update方法的第二個參數 通知后，將會清除變動狀態 Observable中Vector<Observer>是私有的，也并沒有提供訪問器，只是可以添加、刪除、或者清除所有 所以子類并不知道具體的Observer 代碼示例 package observer.java; import java.util.Observable; public class Subject extends Observable {public void changeState() {System.out.println("下雨了........");setChanged();notifyObservers();} }

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package observer.java; import java.util.Observable; import java.util.Observer; public class Watcher1 implements Observer {@Overridepublic void update(Observable o, Object arg) {System.out.println("被觀察者:" + o + " ,參數 " + arg + " ,觀察者1");} }

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package observer.java; import java.util.Observable; import java.util.Observer; public class Watcher2 implements Observer {@Overridepublic void update(Observable o, Object arg) {System.out.println("被觀察者:" + o + " ,參數 " + arg + " ,觀察者2");} } Subject 繼承Observable類，自定義了changeState（）方法 在方法中，調用 ??? setChanged(); ??? notifyObservers(); 完成狀態改變和通知。 從打印信息可以看得出來 update方法接收到的第一個參數，就是我們的被觀察者對象 第二個參數可以用來封裝傳遞信息 所以在java中，除非場景特殊，你又不需要自己寫觀察者模式了，已經內置了 通過繼承和實現相應的類和接口即可。 GOF的設計模式出版于95，JDK 1.0始于1996，所以，Java天然支持某些設計模式也很正常 而且，設計模式是經驗總結，GOF將他們歸納總結使之廣為人知，但是并不代表這些經驗史無前例 JDK的開發者人家本身就有這些“經驗”也不足為奇。

與中介者模式區別

觀察者模式用于一對多依賴場景中的解耦，通過引入Observer角色，將消息發布者與具體的訂閱者進行解耦 中介者模式是將系統內部多對多的復雜耦合關系，借助于中介者進行解耦，將網狀結構，簡化為星型結構，將多對多轉換為一對多? 他們都能夠實現消息發布者與接收者的解耦，消息發布者都不知道具體的消息接收者 發起消息的Colleague同事類角色是被觀察者，中介類Mediator是觀察者，調用其他的同事類進行協作 盡管觀察者模式強調“一致性通信” 中介者模式強調“內部組件協作” 但是根本還是方法執行時，需要同步調用其他對象 兩個模式之間是一種類似的關系，在有些場景可替代轉換。 如果協作關系比較簡單，可以實現為一對多的形式，使用觀察者模式 如果協作關系更加復雜，那么就可以使用中介者模式

總結

觀察者模式是在一對多的依賴場景中，對消息發布者和消息訂閱者的解耦 在觀察者和被觀察者之間建立了一個抽象的耦合，而不是強關聯 通過引入觀察者角色，發布者不依賴具體的觀察者，從而Subject和Observer可以獨立發展 被觀察者僅僅知道有N個觀察者，他們以集合的形式被管理，都是Observer角色，但是完全不知道具體的觀察者 觀察者模式的支持廣播，被觀察者會向所有的觀察者發送消息。 增加新的觀察者時，不需要修改客戶端代碼，只需要擴展Observer接口即可，滿足開閉原則。 一個觀察者，也可能是一個被觀察者，如果出現觀察者調用鏈，將會發生多米諾骨牌效應不斷地進行調用，后果可能是難以預知的。 所以要謹慎識別雙重身份的對象，也就是即是觀察者也是被觀察者的對象。 被觀察者不知道具體的觀察者，也更不可能知道觀察者具體的行為 當發生狀態變化時，被觀察者一個小舉動，可能引起很大的性能消耗，而被觀察者對此毫不知情，可能仍舊以為云淡風輕。 當一個對象狀態的改變，需要同時改變其他對象時，可以考慮觀察者模式 當一個對象必須通知其他人時，但是他又不知道到底是誰時，可以考慮觀察者模式 或者將一個抽象模型中的兩個關聯部分解耦，以便獨立發展，提高復用性，解耦不表示斷開，仍舊需要聯系，可以借助于觀察者模式進行聯系 總之 觀察模式通過引入觀察者角色，將調用者與被調用者解耦，通過觀察者角色聯系。 但凡類似“廣播”“發布訂閱”的場景，都可以考慮是否可用。 原文地址:觀察者模式 Observer 行為型 設計模式（二十三）

轉載于:https://www.cnblogs.com/noteless/p/10147516.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的观察者模式 Observer 发布订阅模式 源 监听 行为型 设计模式（二十三）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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