观察者模式

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。
　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。
　—-引用自《Java与模式》　

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。观察者模式就是可以满足这种需求的设计方案。

结构

观察者模式包含如下角色：

• Subject: 抽象目标（抽象被观察者）。把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集（比如ArrayList）里，可以有任何数量的观察者。抽象目标提供一个接口，可以增加和删除观察者对象。
• ConcreteSubject: 具体目标（具体被观察者）。将有关状态存入具体观察者对象；在具体目标的内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。
• Observer: 抽象观察者。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。
• ConcreteObserver: 具体观察者。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

• 抽象目标类

/**
 * 抽象目标类（抽象被观察者）
 * 
 * @author liuwenbin1
 *
 */
public abstract class Subject {

    /**
     * 用来保存注册的观察者对象 
     */
    List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();

    /**
     * 注册观察者对象
     * @parm observer 待被注册的观察者对象
     */
    public void attach(Observer observer) {
        list.add(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);
        }
    }
}

• 具体目标类

/**
 * 具体目标（具体被观察者）
 * 
 * @author liuwenbin1
 *
 */
public class ConcreteSubject extends Subject {

    private String state;

    public String getState() {
        return state;
    }

    public void change(String newState){
        state = newState;
        System.out.println("目标状态为：" + state);

        //state的状态发生改变 --> 通知各个观察者
        this.nodifyObservers(state);
    }

}

• 抽象观察者接口

/**
 * 抽象观察者接口
 * 
 * @author liuwenbin1
 *
 */
public interface Observer {

    /**
     * 更新接口
     * @param state 待更新的状态
     */
    public void update(String state);

}

• 具体观察者类

/**
 * 具体观察者类
 * 
 * @author liuwenbin1
 *
 */
public class ConcreteObserver implements Observer {

    /**
     * 观察者的状态
     */
    private String state;

    @Override
    public void update(String state) {
        /* 更新观察者的状态，使之与目标（被观察者）的状态一直  */
        this.state = state;
        System.out.println("观察者状态已更新，新状态为：" + state);

    }

}

• 客户端

/**
 * 客户端
 * 
 * @author liuwenbin1
 *
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        //创建被观察者对象
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();

        //创建观察者对象
        ConcreteObserver observer = new ConcreteObserver();

        //将观察者对象注册到被观察者对象上，以供其观察
        subject.attach(observer);

        //被观察者状态改变
        subject.change("a new state!");

    }

}

好了， 现在来看一下运行结果。

目标状态为：a new state!
状态已经更新，新状态为：a new state!

其实观察者模式，分为推模型和拉模型两种方式。

• 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，发现前面的例子就是典型的推模型。

比较：

• 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。

• 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。