观察者模式

作者：某人_Valar
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设计模式的3大类：

• 创建型模式（5种）建造者模式，单例模式，工厂方法模式，抽象工厂模式，原型模式。
• 结构性模式（7种）适配器模式，装饰模式，代理模式，外观模式，桥接模式，组合模式，享元模式。
• 行为型模式（11种）策略模式，模板方法模式，观察者模式，迭代器模式，责任链模式，命令模式，备忘录模式，状态模式，访问者模式，中介者模式，解释器模式。

1. 什么是观察者模式

观察者模式又被称为发布-订阅模式，属于行为型设计模式中的一种。

观察者模式就像报纸的订阅。

• 1 报社的业务就是出版报纸
• 2 向某家报社订阅报纸，只要他们有新报纸出版，就会给你送来。只要你是他么的订户，就会一直收到报纸。
• 3 当你不想再看报纸的时候，取消订阅，他们就不会再送报纸来。
• 4 只要报社还在运营，就会一直有人向他们订阅报纸或者取消订阅。

在观察者模式中出版者被称为“主题（Subject）”，订阅者称为“观察者（Observer）”

定义：观察者模式定义了对象之间一对多依赖，这样一来，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。

• 对于观察者模式，主题只知道观察者实现了某个接口（也就是Observer接口）。主题不需要知道观察者的具体类是谁，做了什么或其他细节。
• 任何时候我们都可以增加新的观察者。因为主题唯一依赖的东西是一个实现Observer接口的对象列表，所以我们可以随时增加，删除观察者。
• 当我们有新的具体类需要成为观察者，我们不需要修改主题的代码，在新的类里实现观察者接口，然后注册成为观察者即可。

2. 观察者模式的实现

拿微信公众号系统来说，公众号是Subject，订阅的用户是Observer，当公众号更新时就会通知这些用户。

（1）观察者接口

所有的观察者都必须实现观察者接口，其里面定义的update方法会在主题状态改变时调用。

public interface Observer {
    public void update(String message);
}

（2）具体观察者

public class WeixinUser implements Observer {
    //微信用户名
    private String name;
    public WeixinUser(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name+" -- "+message);
    }
}

（3）被观察者（主题）接口

public interface Subject {
    //增加订阅者
    public void attach(Observer observer);
    //删除订阅者
    public void detach(Observer observer);
    //通知订阅者更新消息
    public void notify(String message);
}

（4）具体的被观察者（主题）

在这个例子中，微信公众号是Subject（主题），其需要实现主题接口里面的方法，另外还需要存储订阅了此公众号的微信用户。

public class SubscriptionSubject implements Subject {
    //存储订阅公众号的微信用户
    private List<Observer> weixinUserList = new ArrayList<>();
    @Override
    public void attach(Observer observer) {
        weixinUserList.add(observer);
    }

    @Override
    public void detach(Observer observer) {
        weixinUserList.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notify(String message) {
        for (Observer observer: weixinUserList) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

（5）测试

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        SubscriptionSubject mSubject = new SubscriptionSubject();
        //创建微信用户
        WeixinUser user1 = new WeixinUser("鲁班大师");
        WeixinUser user2 = new WeixinUser("程咬金");
        WeixinUser user3 = new WeixinUser("宫本武藏");
        //订阅公众号
        mSubject.attach(user1);
        mSubject.attach(user2);
        mSubject.attach(user3);
        //公众号更新发出新的消息给订阅的用户
        mSubject.notify("敌军还有30秒到达战场");
    }
}

运行结果

控制台结果

3. 使用观察者模式的场景以及优缺点

使用场景：

• 一个对象的改变将导致其他一个或多个对象也发生改变，而不知道具体有多少对象将发生改变，可以降低对象之间的耦合度。
• 一个对象必须通知其他对象，而并不知道这些对象是谁。
• 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。

优点：

• 观察者与被观察者之间是属于轻度的关联关系，并且是抽象耦合的，易于扩展。
• 方便形成一条触发链，可以依次对各个观察者的方法进行处理。

缺点：

• 由于是链式触发，当观察者比较多的时候，需要注意性能问题。
• 如果在观察者和观察目标之间有循环依赖的话，观察目标会触发它们之间进行循环调用，可能导致系统崩溃。

松耦合（观察者模式是松耦合的一种实现方式）：
当两个对象之间松耦合，他们依然可以交互，但是不太清除彼此的细节。

参考：

《Head First设计模式》
《Android进阶之光》
观察者模式-w3cschool
观察者模式-菜鸟教程