Java设计模式之观察者模式

1. 什么是观察者模式

就是在对象之间定义了一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变状态，依赖它的对象会收到通知并自动更新

2. 观察者模式包含的角色

2.1. Observer（抽象观察者角色）

为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题通知时更新自己

2.2. Subject（抽象被观察者角色（主题））

也就是一个抽象主题，它把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中，每个主题都可以有任意数量的观察者。它提供了一系列方法来增加和删除观察者对象，同时也定义了通知方法notify()。可以是接口，也可以是抽象类或者具体类。

2.3. ConcreteObserver（具体观察者角色）

在具体观察者中维护了一个指向具体被观察者对象的引用,它存储具体观察者的有关状态，这些状态需要和具体目标的状态保持一致；它实现了在抽象观察者Observer中定义的update()方法。通常在实现时，可以调用具体被观察者类的方法将自己添加到Subject类的集合中或者从中删除

2.4. ConcreteSubject（具体被观察者角色）

Subject类的子类，通常它包含有经常发生改变的数据，当它的状态发生改变时，向它的各个观察者发出通知。

3. 类图

image.png

4. 代码实现

4.1. 抽象观察者

public abstract class Observer {
    public abstract void update(String newState);
}

4.2. 抽象被观察者

public abstract class Subject {
    private List<Observer> observers=new ArrayList<Observer>();

    //增加观察者
    public void attach (Observer observer){
        observers.add(observer);
    }

    //移除观察者
    public void remove(Observer observer){
        observers.remove(observer);
    }

    //如果有新消息通知观察者
    public void notifyObservers(String newState){
        for (Observer o : observers) {
            o.update(newState);
        }
    }
}

4.3. 具体观察者

public class ConcreteObserver extends Observer {
    private String name;
    private String state;

    public ConcreteObserver(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(String newState) {
        this.state = newState;
        read(state);
    }

    public void read(String state) {
        System.out.println(name + "接收到了新状态：" + state);
    }
}

4.4. 具体被观察者

public class ConcreteSubject extends Subject{
    private String state;

    public String getState() {
        return state;
    }

    public void change(String newState) {
        state = newState;

        //状态发生改变，通知观察者
        notifyObservers(state);
    }
}

4.5. 测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteObserver lisi = new ConcreteObserver("lisi");
        ConcreteObserver zhangsan = new ConcreteObserver("zhangsan");
        ConcreteObserver wangwu = new ConcreteObserver("wangwu");

        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        subject.attach(lisi);
        subject.attach(wangwu);
        subject.attach(zhangsan);

        subject.change("11点了");

        subject.remove(wangwu);

        subject.change("12点了");
    }
}

运行结果

lisi接收到了新状态：11点了
wangwu接收到了新状态：11点了
zhangsan接收到了新状态：11点了
lisi接收到了新状态：12点了
zhangsan接收到了新状态：12点了

5. 观察者模式适用场景

1. 一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面，将这两个方面封装在独立的对象中使他们可以独立地改变和复用
2. 一个对象的改变将导致一个或多个其他对象也发生改变，并不知道具体有多少对象将发生改变，也不知道这些对象是谁
3. 需要在系统中创建一个触发链，A对象的行为将影响B对象，B对象的行为将影响C对象...,可以使用观察者模式创建一种链式触发机制。