设计模式之七 --- 观察者模式(Observer)

基本简介
观察者模式（Observer）完美的将观察者和被观察的对象分离开。举个例子，用户界面可以作为一个观察者，业务数据是被观察者，用户界面观察业务数据的变化，发现数据变化后，就显示在界面上。面向对象设计的一个原则是：系统中的每个类将重点放在某一个功能上，而不是其他方面。一个对象只做一件事情，并且将他做好。观察者模式在模块之间划定了清晰的界限，提高了应用程序的可维护性和重用性。
观察者设计模式定义了对象间的一种一对多的依赖关系，以便一个对象的状态发生变化时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动刷新。
实现方式
观察者模式有很多实现方式，从根本上说，该模式必须包含两个角色：观察者和被观察对象。在刚才的例子中，业务数据是被观察对象，用户界面是观察者。观察者和被观察者之间存在“观察”的逻辑关联，当被观察者发生改变的时候，观察者就会观察到这样的变化，并且做出相应的响应。如果在用户界面、业务数据之间使用这样的观察过程，可以确保界面和数据之间划清界限，假定应用程序的需求发生变化，需要修改界面的表现，只需要重新构建一个用户界面，业务数据不需要发生变化。
“观察”
实现观察者模式的时候要注意，观察者和被观察对象之间的互动关系不能体现成类之间的直接调用，否则就将使观察者和被观察对象之间紧密的耦合起来，从根本上违反面向对象的设计的原则。无论是观察者“观察”观察对象，还是被观察者将自己的改变“通知”观察者，都不应该直接调用。
过程
实现观察者模式有很多形式，比较直观的一种是使用一种“注册——通知——撤销注册”的形式。下面的三个图详细的描述了这样一种过程：

观察者
（Observer）将自己注册到被观察对象（Subject）中，被观察对象将观察者存放在一个容器（Container）里。

被观察
被观察对象发生了某种变化（如图中的SomeChange），从容器中得到所有注册过的观察者，将变化通知观察者。

撤销观察
观察者告诉被观察者要撤销观察，被观察者从容器中将观察者去除。
观察者将自己注册到被观察者的容器中时，被观察者不应该过问观察者的具体类型，而是应该使用观察者的接口。这样的优点是：假定程序中还有别的观察者，那么只要这个观察者也是相同的接口实现即可。一个被观察者可以对应多个观察者，当被观察者发生变化的时候，他可以将消息一一通知给所有的观察者。基于接口，而不是具体的实现——这一点为程序提供了更大的灵活性。

//观察者，需要用到观察者模式的类需实现此接口
public interface Observer{
    void update(Object...objs);
}

//被观察者（一个抽象类，方便扩展）
public abstract class Observable{
    public final ArrayList<Class<?>> obserList = new ArrayList<Class<?>>();

    /**AttachObserver（通过实例注册观察者）
    *<b>Notice:</b>obcan'tbenull,oritwillthrowNullPointerException
    **/
    public<T> void registerObserver(Tob){
        if(ob==null) throw new NullPointerException();
        this.registerObserver(ob.getClass());
    }

  /**
    *AttachObserver（通过Class注册观察者）
    *@paramcls
    */
    public void registerObserver(Class<?>cls){
        if(cls==null) throw new NullPointerException();
        synchronized(obserList){
            if(!obserList.contains(cls)){
                obserList.add(cls);
            }
        }
    }

    /**UnattachObserver（注销观察者）
    *<b>Notice:</b>
    *<b>ItreverseswithattachObserver()method</b>
    **/
    public<T>void unRegisterObserver(Tob){
        if(ob==null) throw new NullPointerException();
        this.unRegisterObserver(ob.getClass());
    }

    /**UnattachObserver（注销观察者，有时候在未获取到实例使用）
    *<b>Notice:</b>
    *<b>ItreverseswithattachObserver()method</b>
    **/
    public void unRegisterObserver(Class<?>cls){
        if(cls==null) throw new NullPointerException();
        synchronized(obserList){
            Iterator<Class<?>>iterator=obserList.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                if(iterator.next().getName().equals(cls.getName())){
                    iterator.remove();
                    break;
                }
            }
        }
    }

    /**detachallobservers*/
    public void unRegisterAll(){
        synchronized(obserList){
            obserList.clear();
        }
    }

    /**Ruturnthesizeofobservers*/
    public int countObservers(){
        synchronized(obserList){
            returnobserList.size();
        }
    }

    /**
    *notify all observer（通知所有观察者，在子类中实现）
    *@paramobjs
    */
    public abstract void notifyObservers(Object... objs);

    /**
    *notify one certain observer（通知某一个确定的观察者）
    *@paramcls
    *@paramobjs
    */
    public abstract void notifyObserver(Class<?> cls, Object... objs);

    /**
    *notifyonecertainobserver
    *@paramcls
    *@paramobjs
    */
    public abstract<T> void notifyObserver(T t, Object... objs);
}

//目标被观察者
public class ConcreteObservable extends Observable{

    private static ConcreteObservableinstance = null;
    private ConcreteObservable(){};
    public static synchronized ConcreteObservablegetInstance(){
        if(instance == null){
            instance=newConcreteObservable();
        }
        returninstance;
    }

    @Override
    public <T> void notifyObserver(T t, Object... objs){
        if(t == null) throw new NullPointerException();
        this.notifyObserver(t.getClass(), objs);
    }

    @Override
    public void notifyObservers(Object... objs){
        for(Class<?>cls : obserList){
            this.notifyObserver(cls, objs);
        }
    }


    //通过java反射机制实现调用
    @Override
    public void notifyObserver(Class<?>cls, Object...objs){
        if(cls == null) throw new NullPointerException();
        Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();
        for(Method method : methods){
            if(method.getName().equals("update")){
                try{
                    method.invoke(cls,objs);
                    break;
                }catch(IllegalArgumentException e){
                    e.printStackTrace();
                }catch(IllegalAccessException e){
                    e.printStackTrace();
                }catch(InvocationTargetException e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

//使用(实现Observer接口）
public class Text extends Activity implements Observer{
    publicvoidonCreate(...){
        ConcreteObservable.getInstance().registerObserver(Text.class);
        ....
    }

    //实现接口处理
    publicvoidupdate(Object...objs){
        //做操作，比如更新数据，更新UI等
    }
}