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模式设计（1）观察者模式（Observer）

分类: 文章 • 2025-01-25 16:17:34

1、初步认识

观察者模式的定义：

　　在对象之间定义了一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变状态，依赖它的对象会收到通知并自动更新。

大白话：

　　其实就是发布订阅模式，发布者发布信息，订阅者获取信息，订阅了就能收到信息，没订阅就收不到信息。

2、这个模式的结构图

模式设计（1）观察者模式（Observer）

3、可以看到，该模式包含四个角色

  • 抽象被观察者角色：也就是一个抽象主题，它把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中，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角色。一般用一个抽象类和接口来实现。
  • 抽象观察者角色：为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题通知时更新自己。
  • 具体被观察者角色：也就是一个具体的主题，在集体主题的内部状态改变时，所有登记过的观察者发出通知。
  • 具体观察者角色：实现抽象观察者角色所需要的更新接口，一边使本身的状态与制图的状态相协调。

4、使用场景例子

　　有一个微信公众号服务，不定时发布一些消息，关注公众号就可以收到推送消息，取消关注就收不到推送消息。

5、观察者模式具体实现

1、定义一个抽象被观察者接口

模式设计（1）观察者模式（Observer）
package com.jstao.observer;

/***
 * 抽象被观察者接口
 * 声明了添加、删除、通知观察者方法
 * @author jstao
 *
 */
public interface Observerable {
    
    public void registerObserver(Observer o);
    public void removeObserver(Observer o);
    public void notifyObserver();
    
}
模式设计（1）观察者模式（Observer）

 

 2、定义一个抽象观察者接口

模式设计（1）观察者模式（Observer）
package com.jstao.observer;

/***
 * 抽象观察者
 * 定义了一个update()方法，当被观察者调用notifyObservers()方法时，观察者的update()方法会被回调。
 * @author jstao
 *
 */
public interface Observer {
    public void update(String message);
}
模式设计（1）观察者模式（Observer）

3、定义被观察者，实现了Observerable接口，对Observerable接口的三个方法进行了具体实现，同时有一个List集合，用以保存注册的观察者，等需要通知观察者时，遍历该集合即可。

模式设计（1）观察者模式（Observer）
package com.jstao.observer;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 被观察者，也就是微信公众号服务
 * 实现了Observerable接口，对Observerable接口的三个方法进行了具体实现
 * @author jstao
 *
 */
public class WechatServer implements Observerable {
    
    //注意到这个List集合的泛型参数为Observer接口，设计原则：面向接口编程而不是面向实现编程
    private List<Observer> list;
    private String message;
    
    public WechatServer() {
        list = new ArrayList<Observer>();
    }
    
    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        
        list.add(o);
    }
    
    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        if(!list.isEmpty())
            list.remove(o);
    }

    //遍历
    @Override
    public void notifyObserver() {
        for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
            Observer oserver = list.get(i);
            oserver.update(message);
        }
    }
    
    public void setInfomation(String s) {
        this.message = s;
        System.out.println("微信服务更新消息： " + s);
        //消息更新，通知所有观察者
        notifyObserver();
    }

}
模式设计（1）观察者模式（Observer）

4、定义具体观察者，微信公众号的具体观察者为用户User

模式设计（1）观察者模式（Observer）
package com.jstao.observer;

/**
 * 观察者
 * 实现了update方法
 * @author jstao
 *
 */
public class User implements Observer {

    private String name;
    private String message;
    
    public User(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public void update(String message) {
        this.message = message;
        read();
    }
    
    public void read() {
        System.out.println(name + " 收到推送消息： " + message);
    }
    
}
模式设计（1）观察者模式（Observer）

5、编写一个测试类

首先注册了三个用户，ZhangSan、LiSi、WangWu。公众号发布了一条消息"PHP是世界上最好用的语言！"，三个用户都收到了消息。

用户ZhangSan看到消息后颇为震惊，果断取消订阅，这时公众号又推送了一条消息，此时用户ZhangSan已经收不到消息，其他用户

还是正常能收到推送消息。

模式设计（1）观察者模式（Observer）
package com.jstao.observer;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Observer userzhang=new User("张三");
		Observer userli=new User("李四");
		Observer userwang=new User("王五");
		
		wechatServer server=new wechatServer();
		server.registerObserver(userzhang);
		server.registerObserver(userli);
		server.registerObserver(userwang);
		
		server.setInformation("php是世界上最好的语言");
		System.out.println("..............优雅的分割线..........");
		
		server.removeObserver(userzhang);//移除李四
		server.setInformation("java才是世界上最好的语言");
	}


}
模式设计（1）观察者模式（Observer）

测试结果：

微信更新服务：php是世界上最好的语言
张三收到的信息是：php是世界上最好的语言
李四收到的信息是：php是世界上最好的语言
王五收到的信息是：php是世界上最好的语言
..............优雅的分割线..........
微信更新服务：java才是世界上最好的语言
张三收到的信息是：java才是世界上最好的语言
王五收到的信息是：java才是世界上最好的语言

6、小结

  • 这个模式是松偶合的。改变主题或观察者中的一方，另一方不会受到影响。
  • JDK中也有自带的观察者模式。但是被观察者是一个类而不是接口，限制了它的复用能力。

  • 在JavaBean和Swing中也可以看到观察者模式的影子。

第二点：另一个例子

观察者模式中，一个被观察者管理所有相依于它的观察者物件，并且在本身的状态改变时主动发出通知。这通常通过呼叫各观察者所提供的方法来实现。此种模式通常被用来实现事件处理系统。

角色
抽象被观察者角色：把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中，每个被观察者角色都可以有任意数量的观察者。被观察者提供一个接口，可以增加和删除观察者角色。一般用一个抽象类和接口来实现。
抽象观察者角色：为所有具体的观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己。
具体被观察者角色：在被观察者内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。具体被观察者角色通常用一个子类实现。
具体观察者角色：该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相协调。通常用一个子类实现。如果需要，具体观察者角色可以保存一个指向具体主题角色的引用。

适用场景
1) 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。将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。
2) 当对一个对象的改变需要同时改变其它对象, 而不知道具体有多少对象有待改变。
3) 当一个对象必须通知其它对象，而它又不能假定其它对象是谁。换言之, 你不希望这些对象是紧密耦合的。

应用
珠宝商运送一批钻石，有黄金强盗准备抢劫，珠宝商雇佣了私人保镖，警察局也派人护送，于是当运输车上路的时候，强盗保镖警察都要观察运输车一举一动，
抽象的观察者
[java] view plain copy
  1. public interface Watcher  
  2. {  
  3.      public void update();  
  4. }  
抽象的被观察者，在其中声明方法（添加、移除观察者，通知观察者）：
[java] view plain copy
  1. public interface Watched  
  2. {  
  3.      public void addWatcher(Watcher watcher);  
  4.   
  5.      public void removeWatcher(Watcher watcher);  
  6.   
  7.      public void notifyWatchers();  
  8. }  
具体的观察者
保镖
[java] view plain copy
  1. public class Security implements Watcher  
  2. {  
  3.      @Override  
  4.      public void update()  
  5.      {  
  6.           System.out.println(“运输车有行动，保安贴身保护");  
  7.      }  
  8. }  
强盗
[java] view plain copy
  1. public class Thief implements Watcher  
  2. {  
  3.      @Override  
  4.      public void update()  
  5.      {  
  6.           System.out.println(“运输车有行动，强盗准备动手");  
  7.      }  
  8. }  
警察
[java] view plain copy
  1. public class Police implements Watcher  
  2. {  
  3.      @Override  
  4.      public void update()  
  5.      {  
  6.           System.out.println(“运输车有行动，警察护航");  
  7.      }  
  8. }  
具体的被观察者
[java] view plain copy
  1. public class Transporter implements Watched  
  2. {  
  3.      private List<Watcher> list = new ArrayList<Watcher>();  
  4.   
  5.      @Override  
  6.      public void addWatcher(Watcher watcher)  
  7.      {  
  8.           list.add(watcher);  
  9.      }  
  10.   
  11.      @Override  
  12.      public void removeWatcher(Watcher watcher)  
  13.      {  
  14.           list.remove(watcher);  
  15.      }  
  16.   
  17.      @Override  
  18.      public void notifyWatchers(String str)  
  19.      {  
  20.           for (Watcher watcher : list)  
  21.           {  
  22.                watcher.update();  
  23.           }  
  24.      }  
  25.   
  26. }  
测试类
[java] view plain copy
  1. public class Test  
  2. {  
  3.      public static void main(String[] args)  
  4.      {  
  5.           Transporter transporter = new Transporter();  
  6.   
  7.           Police police = new Police();  
  8.           Security security = new Security();  
  9.           Thief thief = new Thief();  
  10.   
  11.           transporter.addWatcher(police);  
  12.           transporter.addWatcher(security);  
  13.           transporter.addWatcher(security);  
  14.   
  15.           transporter.notifyWatchers();  
  16.      }  
  17. }  

我推你拉
例子中没有关于数据和状态的变化通知，只是简单通知到各个观察者，告诉他们被观察者有行动。
观察者模式在关于目标角色、观察者角色通信的具体实现中，有两个版本。
一种情况便是目标角色在发生变化后，仅仅告诉观察者角色“我变化了”，观察者角色如果想要知道具体的变化细节，则就要自己从目标角色的接口中得到。这种模式被很形象的称为：拉模式——就是说变化的信息是观察者角色主动从目标角色中“拉”出来的。
还有一种方法，那就是我目标角色“服务一条龙”，通知你发生变化的同时，通过一个参数将变化的细节传递到观察者角色中去。这就是“推模式”——管你要不要，先给你啦。
这两种模式的使用，取决于系统设计时的需要。如果目标角色比较复杂，并且观察者角色进行更新时必须得到一些具体变化的信息，则“推模式”比较合适。如果目标角色比较简单，则“拉模式”就很合适啦。

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