设计模式--观察者模式

1. 定义

观察者模式（又被称为发布-订阅（Publish/Subscribe）模式，属于行为型模式的一种，它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（被观察者）。这个主题对象在状态变化时，会通知所有的观察者对象，使他们能够自动更新自己。

java中的GUI, java.swing大量用到观察者模式

观察者模式的类结构关系：

角色：

• Subject 或 Observable：抽象主题（抽象被观察者），抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里，每个主题都可以有任意数量的观察者，抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象。

• ConcreteSubject：具体主题（具体被观察者），该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发生改变时，给所有注册过的观察者发送通知。

• Observer：抽象观察者，是观察者者的抽象类，它定义了一个更新接口，使得在得到主题更改通知时更新自己。

• ConcrereObserver：具体观察者，是实现抽象观察者定义的更新接口，以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。

2. 观察者模式简单实现

观察者模式这种发布-订阅的形式我们可以拿微信公众号来举例，假设微信用户就是观察者，微信公众号是被观察者，有多个的微信用户关注了程序猿这个公众号，当这个公众号更新时就会通知这些订阅的微信用户。好了我们来看看用代码如何实现：

抽象观察者（Observer）
里面定义了一个更新的方法：

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

具体观察者（ConcrereObserver）
微信用户是观察者，里面实现了更新的方法：

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);
    }
}

抽象被观察者（Subject）
抽象主题，提供了attach、detach、notify三个方法：

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

具体被观察者（ConcreteSubject）
微信公众号是具体主题（具体被观察者），里面存储了订阅该公众号的微信用户，并实现了抽象主题中的方法：

public class SubscriptionSubject implements Subject {
    //储存订阅公众号的微信用户
    private List<Observer> weixinUserlist = new ArrayList<Observer>();

    @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);
        }
    }
}

客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        SubscriptionSubject mSubscriptionSubject=new SubscriptionSubject();
        //创建微信用户
        WeixinUser user1=new WeixinUser("杨影枫");
        WeixinUser user2=new WeixinUser("月眉儿");
        WeixinUser user3=new WeixinUser("紫轩");
        //订阅公众号
        mSubscriptionSubject.attach(user1);
        mSubscriptionSubject.attach(user2);
        mSubscriptionSubject.attach(user3);
        //公众号更新发出消息给订阅的微信用户
        mSubscriptionSubject.notify("新的专栏更新了");
    }
}

结果

杨影枫-新的专栏更新了
月眉儿-新的专栏更新了
紫轩-新的专栏更新了

3.使用观察者模式的场景和优缺点

使用场景

• 关联行为场景，需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是“组合”关系。
• 事件多级触发场景。
• 跨系统的消息交换场景，如消息队列、事件总线的处理机制。

优点

解除耦合，让耦合的双方都依赖于抽象，从而使得各自的变换都不会影响另一边的变换。

缺点

在应用观察者模式时需要考虑一下开发效率和运行效率的问题，程序中包括一个被观察者、多个观察者，开发、调试等内容会比较复杂，而且在Java中消息的通知一般是顺序执行，那么一个观察者卡顿，会影响整体的执行效率，在这种情况下，一般会采用异步实现。

4. 写在后边

观察者模式，顾名思意就是观察与被观察的关系，比如你在烧开水得时时看着它开没开，你就是观察者，开水就是被观察者；再比如说你在带小孩，你关注她是不是饿了，是不是喝了，是不是撒尿了，你就是观察者，小孩就被观察者。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。当你看这些模式的时候，不要觉得陌生，它们就是观察者模式。

观察者模式一般是一种一对多的关系，可以有任意个(一个或多个)观察者对象同时监听某一个对象。监听的对象叫观察者(后面提到监听者，其实就指观察者，两者是等价的)，被监听的对象叫被观察者(Observable，也叫主题Subject)。被观察者对象在状态上发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够做出相应的变化(如自动更新自己的信息)。

代码ObserverModule.java：

//人，观察者
class Person {
    public void update(String data) {
        System.out.println(data + "关电源...");
    }
}

//水，被观察者
class Water {
    private Person person;
    private boolean isBoiled;
    public Water() {
        isBoiled = false;
    }

    public void SetBoiled() {
        isBoiled = true;
        notifyObserve();
    }
    public void addObserver(Person person) {
        this.person = person;
    }

    public void removeObserver() {
        if (person != null) {
            person = null;
        }
    }

    public void notifyObserve() {
        if (isBoiled && person != null) {
            person.update("水开了，");
            isBoiled = false;
        }
    }
}

//客户端
public class ObserverModule {
    public static void main(String args[]) {
        Person person = new Person();
        Water water = new Water();
        water.addObserver(person);
        water.SetBoiled();
    }
}

结果：

水开了，关电源…