设计模式之观察者模式 1

前言：

观察者模式（Observer Pattern）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发生变化时，会通知所有观察者对象，使他们能够自己更新自己。

一.观察者模式简介：

观察者模式（Observer Pattern）应用在当一个对象的改变，需要同时改变其他对象的时候，实现了两个相互协作的对象不会为了保持一致性而耦合在一起，这两个对象都依赖于各自的抽象。

二.观察者模式的实例讲解：

案例：学生们观察老师讲课时的动态，决定是否继续睡觉或者继续抄作业。

1.产品设计UML类图：

（图片加载慢，多刷新几下，耐心等待……）

注：指挥者类Client和Observer、Subject的实现类是依赖关系。

2.通知者抽象类（主题类）：

设计分析：Subject类把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集里，每个主题都可以有任何数量的观察者，抽象主题增加一个接口，可以增加和删除观察者对象。抽象主题类可以被多个具体主题类继承。

package com.pattern.observer.subject;import com.pattern.observer.observer.Observer;/*** 通知者抽象类*/
public abstract class Subject {// 通知者状态protected String subjectState;// 获取通知者状态public String getSubjectState() {return subjectState;}// 设置通知者状态public void setSubjectState(String subjectState) {this.subjectState = subjectState;}// 添加观察者public abstract void addObserver(Observer observer);// 删除观察者public abstract void removeObserver(Observer observer);// 通知观察者public abstract void notifyObserver();
}

3.老师通知者类（具体主题类）：

设计分析： 将有关状态存入观察者对象，在主题内部状态改变的时候，给所有观察者发信息。

在本例中，老师的行为受到所有学生的关注，一旦反生改变，将会通知(notifyObserver()）学生改变（update()）行为。比如：正在打瞌睡的同学，看到老师过来，会立马打起精神。正在语文课上，抄数学作业的人，会立马收起作业，假装认真的读语文书。

package com.pattern.observer.subject;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;import com.pattern.observer.observer.Observer;public class ChineseTeacher extends Subject {// 所有学生集合（所有观察者集合）private List<Observer> studentList = new ArrayList<Observer>();@Overridepublic void addObserver(Observer observer) {studentList.add(observer);}@Overridepublic void removeObserver(Observer observer) {studentList.remove(observer);}// 通知观察者@Overridepublic void notifyObserver() {for (Observer o : studentList) {// 提醒观察者，做出反应o.update();}}// 设置通知者状态@Overridepublic void setSubjectState(String subjectState) {// 接收状态，并设置super.setSubjectState(subjectState);}// 获取通知者状态@Overridepublic String getSubjectState() {// 获取状态return super.getSubjectState();}}

4.观察者抽象类

设计分析： 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，通知自己。抽象观察者类可以被多个具体观察者继承。

package com.pattern.observer.observer;import com.pattern.observer.subject.Subject;public abstract class Observer {protected String name;protected Subject subject;public Observer(String name, Subject subject) {super();this.name = name;this.subject = subject;}public abstract void update();
}

5.学生观察者类（具体观察者类）

①：打瞌睡的学生观察者类

package com.pattern.observer.observer;import com.pattern.observer.subject.Subject;/*** 瞌睡的学生（具体观察者类）*/
public class SleepStudent extends Observer {// 构造方法public SleepStudent(String name, Subject subject) {super(name, subject);}// 观察者做出反应@Overridepublic void update() {System.out.println(subject.getSubjectState() + "!" + name + "，下雨了，别睡了");}}

②抄作业的学生观察者类：

package com.pattern.observer.observer;import com.pattern.observer.subject.Subject;/*** 抄作业的学生（具体的观察者类）* */
public class CopyHomeworkStudent extends Observer {// 构造方法public CopyHomeworkStudent(String name, Subject subject) {super(name, subject);}// 观察者做出反应@Overridepublic void update() {System.out.println(subject.getSubjectState() + "!" + name + "，高数能考及格了，就别抄数学作业了");}}

5.客户端中使用：

设计分析： 客户端需要依赖指挥着类和具体的建造者类，通过指挥者中的方法，控制建造者绘制具体的人物画像，使得建造者类中的代码和客户端的表示层代码分离，降低耦合度。

注：本客户端用到Java的Swing绘图，若不了解如何用Java绘图，请点击参考本人另一篇博文介绍《 Java用JFrame、JPanel、Graphics绘图案例讲解》。

package com.pattern.observer.client;import com.pattern.observer.observer.CopyHomeworkStudent;
import com.pattern.observer.observer.SleepStudent;
import com.pattern.observer.subject.ChineseTeacher;/*** 客户端类*/
public class Client {public static void main(String[] args) {// 实例化通知者ChineseTeacher chTeacher = new ChineseTeacher();// 实例化观察者SleepStudent sleepStudent = new SleepStudent("王臣", chTeacher);CopyHomeworkStudent copyStudent = new CopyHomeworkStudent("田壮", chTeacher);// 通知者添加被通知对象chTeacher.addObserver(sleepStudent);chTeacher.addObserver(copyStudent);// 通知者改变状态chTeacher.setSubjectState("我要找几个同学爬黑板");// 发出通知chTeacher.notifyObserver();}
}

6.运行结果展示：

我要找几个同学爬黑板!王臣，下雨了，别睡了
我要找几个同学爬黑板!田壮，高数能考及格了，就别抄数学作业了

7.源码下载

本文示例代码下载地址：点击下载

三.总结：

1.观察者模式的优点：

观察者对象和主题对象之间是接触耦合的，二者都依赖于各自的抽象，体现出依赖倒转原则的应用。
建立了一套触发机制，可以当一个对象改变时，同时改变其他对象（类似Oracle的触发器）。

2.观察者式的缺点：

观察者只能知道主题对象发生变化的状态，却不能知道主题对象是怎么发生变化的。
耗时增加，当有很多观察者时，通知所有的观察者会花费很多时间。