【设计模式系列】——观察者模式攻坚战

概述

观察者模式，又叫发布/订阅模式（Publish-Subscribe）。定义对象之间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生变化时，所有依赖于他的对象都会收到通知并且执行对应的更新逻辑。

在日常生活中也有很多也有很多观察者模式的场景，比如我们订阅某个电视剧，当电视剧有更新的时候，我们会收到通知。这里观察者对象就是我们用户，被观察者对象就是电视剧。

程序案例

我们把上面电视剧的订阅通过代码实现一下。

1. 定义观察者对象Observer

抽象出观察者对象，有很多不同类别的具体观察者对象，比如学生，上班族，家庭妇女等。

public interface TVObserver {
    /**
     * 处理
     * @param message 消息
     */
    void process(String message);
}

具体的学生观察者对象

public class StudentTvObserver implements TvObserver{
    @Override
    public void process(String message) {
        System.out.println("我是学生，" + message + ", 我要翘课追剧了");
    }
}

具体的打工人观察者对象

public class WorkerTvObserver implements TvObserver {
    @Override
    public void process(String message) {
        System.out.println("我是打工人，" + message + ", 我只能下班看了");
    }
}

2. 定义被观察对象Subject

定义抽象的被观察对象或者主题，因为电视剧其实有很多，比如《梦华录》，《士兵突击》等，都需要单独订阅。

public abstract class Tv {
    private String tvName;
    private List<TvObserver> tvObservers = new ArrayList<>();
    //增加订阅者
    public void subscribe(TvObserver observer) {
        tvObservers.add(observer);
    };
    //取消订阅
    public void unsubscribe(TvObserver observer) {
        tvObservers.remove(observer);
    }
    //通知订阅者更新消息
    public void notify(String message) {
        tvObservers.forEach(item -> {
            item.process(message);
        });
    }
    public String getTvName() {
        return tvName;
    }
    public void setTvName(String tvName) {
        this.tvName = tvName;
    }
}

定义具体的被观察者的对象，也就是你要订阅的电视剧《梦华录》

public class MengHuaLuTv extends Tv {
    public MengHuaLuTv() {
        this.setTvName("梦华录");
    }
    @Override
    public void notify(String message) {
        System.out.println("梦华录大结局了，开始推送给大家");
        super.notify(message);
    }
}

3. 执行测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Tv tv = new MengHuaLuTv();
        TvObserver studentOb = new StudentTvObserver();
        tv.subscribe(studentOb);
        WorkerTvObserver workerTvObserver = new WorkerTvObserver();
        tv.subscribe(workerTvObserver);
        // 通知
        tv.notify("梦华录大结局啦");
    }
}

输出：

优缺点

优点

1. 降低目标与观察者对象之间的耦合关系。
2. 被观察者发送通知，所有注册的观察者收到通知，处理对应的逻辑，实现广播机制。

缺点

1. 如果观察者对象很多的话，那么所有观察者收到通知的时间会很长
2. 如果观察者对象的处理逻辑写的存在问题，会级联影响其他观察者对象收到通知的时间。

适用场景

1. 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。
2. 当多个对象存在依赖关系，但是你不想要他们之间耦合，可以考虑适用观察者模式。

更多案例

jdk中的观察者模式

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。

1. Observer 接口

Observer 接口是抽象观察者，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。

2. Observable类

Observable 类是抽象目标类（被观察者），它有一个 Vector 集合成员变量，用于保存所有要通知的观察者对象，下面来介绍它最重要的 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。通常越晚加入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。

实际上，我们可以把上面的电视剧订阅的例子可以直接用jdk中的接口实现。

Zookeeper中的Watch机制

Zookeeper中也有类似的观察者模式，就是Watch机制，zk客户端向服务端注册监听某个节点或者节点中的数据，如果节点的路径或者数据发生变化，便会收到来时zk服务端的通知，执行相应的处理逻辑。

Springboot的监听器

Springboot中的监听器机制，本质上也是观察者模式的衍生。

1. 监听器（ApplicationListener）对应于观察者模式中的观察者。监听器监听特定事件,并在内部定义了事件发生后的响应逻辑。
2. 事件发布器（ApplicationEventMulticaster）对应于观察者模式中的被观察者/主题， 负责通知观察者（监听器） 对外提供发布事件和增删事件监听器的接口,维护事件和事件监听器之间的映射关系,并在事件发生时负责通知相关监听器。
3. 事件（ApplicationEvent）负责对应相应监听器 事件源发生某事件是特定事件监听器被触发的原因。