《JAVA与模式》之观察者模式-优快云博客

转载地址：http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/05/16/2502279.html

《JAVA与模式》之观察者模式

在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是这样描述观察者（Observer）模式的：
　　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。
　　观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态上发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
观察者模式的结构

　　一个软件系统里面包含了各种对象，就像一片欣欣向荣的森林充满了各种生物一样。在一片森林中，各种生物彼此依赖和约束，形成一个个生物链。一种生物的状态变化会造成其他一些生物的相应行动，每一个生物都处于别的生物的互动之中。

　　同样，一个软件系统常常要求在某一个对象的状态发生变化的时候，某些其他的对象做出相应的改变。做到这一点的设计方案有很多，但是为了使系统能够易于复用，应该选择低耦合度的设计方案。减少对象之间的耦合有利于系统的复用，但是同时设计师需要使这些低耦合度的对象之间能够维持行动的协调一致，保证高度的协作。观察者模式是满足这一要求的各种设计方案中最重要的一种。
　　下面以一个简单的示意性实现为例，讨论观察者模式的结构。

　　观察者模式所涉及的角色有：

　　●　　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。
　　●　　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。
　　●　　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。
　　●　　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。

　　源代码
　　　　抽象主题角色类

public abstract class Subject {
    /**
     * 用来保存注册的观察者对象
     */
    private    List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();
    /**
     * 注册观察者对象
     * @param observer    观察者对象
     */
    public void attach(Observer observer){
        
        list.add(observer);
        System.out.println("Attached an observer");
    }
    /**
     * 删除观察者对象
     * @param observer    观察者对象
     */
    public void detach(Observer observer){
        
        list.remove(observer);
    }
    /**
     * 通知所有注册的观察者对象
     */
    public void nodifyObservers(String newState){
        
        for(Observer observer : list){
            observer.update(newState);
        }
    }
}

　　具体主题角色类

public class ConcreteSubject extends Subject{
    
    private String state;
    
    public String getState() {
        return state;
    }


    public void change(String newState){
        state = newState;
        System.out.println("主题状态为：" + state);
        //状态发生改变，通知各个观察者
        this.nodifyObservers(state);
    }
}

　抽象观察者角色类

public interface Observer {
    /**
     * 更新接口
     * @param state    更新的状态
     */
    public void update(String state);
}

具体观察者角色类

public class ConcreteObserver implements Observer {
    //观察者的状态
    private String observerState;
    
    @Override
    public void update(String state) {
        /*
         * 更新观察者的状态，使其与目标的状态保持一致
         */
        observerState = state;
        System.out.println("状态为："+observerState);
    }

}

客户端类

public class Client {


    public static void main(String[] args) {
        //创建主题对象
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        //创建观察者对象
        Observer observer = new ConcreteObserver();
        //将观察者对象登记到主题对象上
        subject.attach(observer);
        //改变主题对象的状态
        subject.change("new state");
    }

}

进一步理解：

观察者模式的定义：定义了对象之间的一对多依赖，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。
体现的设计原则是：为了交互对象之间的松耦合设计而努力。

典型的实际应用：出版者+订阅者=观察者模式
实际中的其他应用：监控计算机系统的状态（主题）并以email，短息，qq，飞信等方式（观察者）告知管理者对相应处理

深度解析：
耦合，即关联度或者说是依赖程度。松耦合自然就是将对象与对象之间的关联程度和依赖程度降到最低，而非不依赖或不关联。依赖程度越低，每个对象之间就越独立，程序之间就更有弹性和更容易维护，因为其中一个的改变对依赖者影响很小设置不会造成影响。

问题1：结合类图说明什么是观察者模式？
观察者模式其实就是其中一个对象(类图中的Subject类对象）持有可变化的数据，而依赖于它（Subject）的多个对象（类图中的Observer对象）根据Subject中的数据变化来做相应的变化。

问题2：观察者模式体现出的设计原则是什么？
体现了松耦合的设计原则。

问题3：那么，松耦合的作用是什么？
当两个对象之间松耦合时，他们之间可以相互交互，但是不太清楚彼此的细节。即当Subject类中的数据有更改时，会调用notifyObserver函数，来通知所有的观察者更新数据，即调用Observer中的update方法，但是update只是在观察者中更新了数据，但是这些数据具体如何应用就看观察着自己的了。在出版者+订阅者的实际应用这样体现：即有了新报纸，出版者会通知并快递给订阅者（notifyObserver函数），订阅者收到报纸后（update），可以做的应用是读、可用来贴窗户纸、可用来包东西等等，但这一切的动作都与主题和update无关了。从而在遵循观察者模式最小的接口的规则下，观察者怎么改变（即再实现其他动作接口，继承其他超类），都不会影响主题类。而主题类的具体实现者（ConcreteSubject）中无论扩展什么样的行为，也不会影响观察者（Observer）。

问题4：在Subject接口中为什么只有registerObserver（）、removeObserver（）和notifyObserver（）三个函数？同理，在Observer接口中为什么只有一个update（）方法？
这个就是为了达到观察者模式中的松耦合原则的具体体现。即Subject中只依赖实现了Observer接口类中的update方法用于和具体的观察者对象交互，至于对象用获取的数据做什么，就需要在具体的子类中扩展行为函数或者实现其他的接口或超类。同样的道理，观察者的具体类也只依赖于Subject中的那三个函数。至于在subject中如何获取源数九，如何检测到源数据的改变，这些都与观察者无关。这样就达到了两个对象之间又有依赖，且依赖程度又最小。