定义
观察者模式是对象的行为模式，又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。—阎宏博士《JAVA与模式》
观察者模式的结构
角色
1、抽象主题(Subject)角色：抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集（比如ArrayList对象）里，每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象，抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色。
2、具体主题(ConcreteSubject)角色：将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题的内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色。
3、抽象观察者(Observer)角色：为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己，这个接口叫做更新接口。
4、具体观察者(ConcreteObserver)角色：存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态 像协调。如果需要，具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用。
UML图
观察者模式UML图.png
代码
public abstract class Subject {
protected List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();
/**
* 注册观察者对象
* @param observer 观察者对象
*/
public void attach(Observer observer){
observers.add(observer);
}
/**
* 删除观察者对象
* @param observer 观察者对象
*/
public void detach(Observer observer){
observers.remove(observer);
}
/**
* 通知所有注册的观察者对象
*/
public void nodifyObservers(String newState){
for(Observer observer : observers){
observer.update(newState);
}
}
}
public class Subject1 extends Subject{
private String status;
public void change(String newState){
status = newState;
System.out.println("主题状态为：" + status);
//状态发生改变，通知各个观察者
this.nodifyObservers(status);
}
public String getStatus() {
return status;
}
}
public interface Observer {
public void update(String newStatus);
}
public class ObserverA implements Observer{
private String status;
@Override
public void update(String newStatus) {
System.out.println("ObserverA update status");
this.status = newStatus;
}
public String getStatus() {
return status;
}
public void setStatus(String status) {
this.status = status;
}
}
public class ObserverB implements Observer{
private String status;
@Override
public void update(String newStatus) {
System.out.println("ObserverB update status");
this.status = newStatus;
}
public String getStatus() {
return status;
}
public void setStatus(String status) {
this.status = status;
}
}
客户端类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建主题对象
Subject1 subject1 = new Subject1();
//创建观察者对象
Observer observerA = new ObserverA();
Observer observerB = new ObserverB();
//将观察者对象登记到主题对象上
subject1.attach(observerA);
subject1.attach(observerB);
//改变主题对象的状态
subject1.change("new state");
}
}
观察者模式的两种模型（推模型和拉模型）
推模型
主题对象向观察者推送主题的详细信息，不管观察者是否需要，推送的信息通常是主题对象的全部或部分数据。
拉模型
主题对象在通知观察者的时候，只传递少量信息。如果观察者需要更具体的信息，由观察者主动到主题对象中获取，相当于是观察者从主题对象中拉数据。一般这种模型的实现中，会把主题对象自身通过update()方法传递给观察者，这样在观察者需要获取数据的时候，就可以通过这个引用来获取了。
显然，前面的例子是典型的推模型，下面给一个拉模型的实例。拉模型通常都是把主题对象当做参数传递。
代码
抽象观察者
public interface Observer {
public void update(Subject subject);
}
拉模型的具体观察者类
public class ObserverA implements Observer {
//观察者的状态
private String observerStatus;
@Override
public void update(Subject subject) {
// 更新观察者的状态，使其与目标的状态保持一致
observerStatus = ((ObserverA)subject).getStatus();
System.out.println("观察者状态为："+observerStatus);
}
}
拉模型的抽象主题类
public abstract class Subject {
protected List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();
/**
* 注册观察者对象
* @param observer 观察者对象
*/
public void attach(Observer observer){
observers.add(observer);
}
/**
* 删除观察者对象
* @param observer 观察者对象
*/
public void detach(Observer observer){
observers.remove(observer);
}
/**
* 通知所有注册的观察者对象
*/
public void nodifyObservers(){
for(Observer observer : observers){
observer.update(this);
}
}
}
拉模型的具体主题类
public class Subject1 extends Subject{
private String status;
public void change(String newState){
status = newState;
System.out.println("主题状态为：" + status);
this.nodifyObservers();
}
public String getStatus() {
return status;
}
}
两种模型的对比
1、推模型是假定主题对象知道观察者需要的数据；而拉模型是主题对象不知道观察者具体需要什么数据，没有办法的情况下，干脆把自身传递给观察者，让观察者自己去按需要取值。
2、推模型可能会使得观察者对象难以复用，因为观察者的update()方法是按需要定义的参数，可能无法兼顾没有考虑到的使用情况。这就意味着出现新情况的时候，就可能提供新的update()方法，或者是干脆重新实现观察者；而拉模型就不会造成这样的情况，因为拉模型下，update()方法的参数是主题对象本身，这基本上是主题对象能传递的最大数据集合了，基本上可以适应各种情况的需要。
Java提供的对观察者模式的支持
Observer接口
这个接口只定义了一个方法，即update()方法，当被观察者对象的状态发生变化时，被观察者对象的notifyObservers()方法就会调用这一方法。
public interface Observer {
void update(Observable o, Object arg);
}
Observable类
被观察者类都是java.util.Observable类的子类。java.util.Observable提供公开的方法支持观察者对象，这些方法中有两个对Observable的子类非常重要：一个是setChanged()，另一个是notifyObservers()。第一方法setChanged()被调用之后会设置一个内部标记变量，代表被观察者对象的状态发生了变化。第二个是notifyObservers()，这个方法被调用时，会调用所有登记过的观察者对象的update()方法，使这些观察者对象可以更新自己。
public class Observable {
private boolean changed = false;
private Vector obs;
/** Construct an Observable with zero Observers. */
public Observable() {
obs = new Vector();
}
/**
* 将一个观察者添加到观察者聚集上面
*/
public synchronized void addObserver(Observer o) {
if (o == null)
throw new NullPointerException();
if (!obs.contains(o)) {
obs.addElement(o);
}
}
/**
* 将一个观察者从观察者聚集上删除
*/
public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
obs.removeElement(o);
}
public void notifyObservers() {
notifyObservers(null);
}
/**
* 如果本对象有变化（那时hasChanged 方法会返回true）
* 调用本方法通知所有登记的观察者，即调用它们的update()方法
* 传入this和arg作为参数
*/
public void notifyObservers(Object arg) {
Object[] arrLocal;
synchronized (this) {
if (!changed){
return;
}
arrLocal = obs.toArray();
clearChanged();
}
for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--){
((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
}
}
/**
* 将观察者聚集清空
*/
public synchronized void deleteObservers() {
obs.removeAllElements();
}
/**
* 将“已变化”设置为true
*/
protected synchronized void setChanged() {
changed = true;
}
/**
* 将“已变化”重置为false
*/
protected synchronized void clearChanged() {
changed = false;
}
/**
* 检测本对象是否已变化
*/
public synchronized boolean hasChanged() {
return changed;
}
/**
* Returns the number of observers of this <tt>Observable</tt> object.
*
* @return the number of observers of this object.
*/
public synchronized int countObservers() {
return obs.size();
}
}
这个类代表一个被观察者对象，有时称之为主题对象。一个被观察者对象可以有数个观察者对象，每个观察者对象都是实现Observer接口的对象。在被观察者发生变化时，会调用Observable的notifyObservers()方法，此方法调用所有的具体观察者的update()方法，从而使所有的观察者都被通知更新自己。
怎么使用Java对观察者模式的支持
这里给出一个非常简单的例子，说明怎样使用JAVA所提供的对观察者模式的支持。在这个例子中，被观察对象叫做Watched；而观察者对象叫做Watcher。Watched对象继承自java.util.Observable类；而Watcher对象实现了java.util.Observer接口。另外有一个Test类扮演客户端角色。
被观察者Watched类源代码
public class Watched extends Observable{
private String data = "";
public String getData() {
return data;
}
public void setData(String data) {
if(!this.data.equals(data)){
this.data = data;
setChanged();
}
notifyObservers();
}
}
观察者类源代码
public class Watcher implements Observer{
public Watcher(Observable o){
o.addObserver(this);
}
@Override
public void update(Observable o, Object arg) {
System.out.println("状态发生改变：" + ((Watched)o).getData());
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//创建被观察者对象
Watched watched = new Watched();
//创建观察者对象，并将被观察者对象登记
Observer watcher = new Watcher(watched);
//给被观察者状态赋值
watched.setData("start");
watched.setData("run");
watched.setData("stop");
}
Test对象首先创建了Watched和Watcher对象。在创建Watcher对象时，将Watched对象作为参数传入；然后Test对象调用Watched对象的setData()方法，触发Watched对象的内部状态变化；Watched对象进而通知实现登记过的Watcher对象，也就是调用它的update()方法。
网友评论