【设计模式2022】第十九章 观察者模式

• 【设计模式2022】第十九章 观察者模式
• 一、概述
• 二、结构
• 三、实现
• 四、分析
• • 1.优点
  • 2.缺点
  • 3.使用场景
• 五、实际应用
• • 1.Observable 类和 Observer 接口
  • 2.案例

观察者模式又被称为发布订阅模式，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。这个主题对象在状态变化时，会通知所有的观察者对象，使它们能够自动更新自己

在观察者模式中有如下角色：

• 抽象主题：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
• 具体主题：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
• 抽象观察者：是观察者的抽象类，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
• 具体观察者：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

当你关注的公众号中有新内容更新时，你就会被推送该内容。我们使用观察者模式来模拟这样的场景，微信用户就是观察者，微信公众号就是被观察者。类图如下：

抽象主题：

public interface Subject {

    //添加订阅者（添加观察者对象）
    void attach(com.sisyphus.observer.Observer observer);

    //删除订阅者
    void detach(Observer observer);

    //通知订阅者更新消息
    void notify(String message);
}

具体主题：

public class SubscriptionSubject implements Subject{
    
    //定义一个集合，用来存储多个观察者对象
    private List weXinUserList = new ArrayList<>();
    
    @Override
    public void attach(Observer observer) {
        weXinUserList.add(observer);
    }

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

    @Override
    public void notify(String message) {
        //遍历集合
        for (Observer observer : weXinUserList) {
            //调用观察者对象中的 update 方法
            observer.update(message);
        }
    }
}

抽象观察者：

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

具体观察者：

public class WeiXinUser implements Observer{

    private String name;

    public WeiXinUser(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + "-" + message);
    }
}

Client 测试类：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建公众号对象
        SubscriptionSubject subject = new SubscriptionSubject();

        //2.订阅公众号
        subject.attach(new WeiXinUser("张三"));
        subject.attach(new WeiXinUser("李四"));
        subject.attach(new WeiXinUser("王五"));

        //3.公众号更新，发出消息给订阅者
        subject.notify("公众号更新");
    }
}

• 降低了目标与观察者之间的耦合关系，两者之间是抽象耦合关系
• 被观察者发送通知，所有注册的观察者都会收到消息，可以实现广播机制

• 如果观察者非常多的话，那么所有的观察者收到被观察者发送的通知会有延迟
• 如果被观察者有循环依赖的话，那么被观察者发送通知会使观察者循环调用，导致系统崩溃

• 对象间存在一对多关系，一个对象的状态发生改变会影响其他对象
• 当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面时

在 Java 中，通过 java.util.Observable 类和 java.util.Observer 接口定义了观察者模式，只要实现它们的子类就可以编写观察者模式实例

Observable 类

Observable 类是抽象目标类（被观察者类），它有一个 Vector 集合变量，用于保存所有要通知的观察者对象，下面介绍它最重要的 3 个方法：

• void addObserver(Observer o) 方法：用于将新的观察者对象添加到集合中
• void notifyObservers(Object arg) 方法：调用集合中的所有观察者对象的 update 方法，通知它们数据发生改变。通常越晚假如集合的观察者越先得到通知
• void setChange() 方法：用来设置一个 boolean 类型的内部标志，注明目标对象发生了变化。当它为 true 时，notifyObservers() 才会通知观察者

Observer 接口

Observer 接口是抽象观察者，它监视目标对象的变化，它监视目标对象的变化，当目标对象发生变化时，观察者得到通知，并调用 update 方法，进行相应的工作

警察抓小偷也可以使用观察者模式来实现，警察是观察者，小偷是被观察者

小偷类:

public class Thief extends Observable {

    private String name;

    public Thief(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void steal() {
        System.out.println("小偷：我偷东西了，有没有人来抓我！！！");
        super.setChanged(); //changed  = true
        super.notifyObservers();
    }
}

警察类：

public class Policemen implements Observer {

    private String name;

    public Policemen(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("警察：" + ((Thief) o).getName() + "，我已经盯你很久了，你可以保持沉默，但你所说的将成为呈堂证供！！！");
    }
}

Client 测试类：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建小偷对象
        Thief t = new Thief("隔壁老王");
        //创建警察对象
        Policemen p = new Policemen("小李");
        //让警察盯着小偷
        t.addObserver(p);
        //小偷偷东西
        t.steal();
    }
}