观察者模式（有时又被称为模型（Model）-视图（View）模式、源-收听者(Listener)模式或从属者模式）是软件设计模式的一种。在此种模式中，一个目标物件管理所有相依于它的观察者物件，并且在它本身的状态改变时主动发出通知。这通常透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。
源代码地址：https://github.com/UniqueDong/zero-design-stu
主要角色
- 主题接口 Subject：管理所有的观察者以及数据变化后通知观察者。
- 观察者接口 Observer：接受自己订阅的主题发布的数据。
- 主题实现类。
- 观察者实现类。
使用场景
- 报社的业务就是出版报纸，客户订阅该报社，那么只要有新的报纸出版就会给订阅报社的客户送来，只要一直是报社的订阅客户，就能一直收到新报纸。
- 当你不想订阅，取消就可以，就不会再收到通知。
- 报社提供订阅与取消订阅的入口。
实际上这里就是一个观察者模式的例子，报社充当 Subject 主题角色，订阅报社的客户就是 Observer 观察者角色。出版者-主题，订阅者-观察者。
代码实现
实现一
首先我们定义 Subject 主题角色报社 NewspaperSubject。主要提供 注册观察者、删除观察者、通知所有观察者方法。
定义包报纸对象 Newspaper
public class Newspaper implements Serializable { private LocalDateTime reportTime; private String data; public LocalDateTime getReportTime() { return reportTime; } public void setReportTime(LocalDateTime reportTime) { this.reportTime = reportTime; } public String getData() { return data; } public void setData(String data) { this.data = data; } @Override public String toString() { return "Newspaper{" + "reportTime=" + reportTime + ", data='" + data + '\'' + '}'; } }
定义主题对象
public interface NewspaperSubject { /** * 注册观察者 * @param observer */ void registerObserver(Observer observer); /** * 移除观察者 * @param observer */ void removeObserver(Observer observer); /** * 通知所有观察者 * @param data */ void notifyObservers(Newspaper data); }
同时实现该主题，代码如下：
import java.time.LocalDateTime; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; public class ChinaNewspaperSubject implements NewspaperSubject { private ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(); private List<Observer> observers; public ChinaNewspaperSubject() { this.observers = new ArrayList<>(); } public void setChange() { Newspaper newspaper = new Newspaper(); newspaper.setReportTime(LocalDateTime.now()); newspaper.setData("发布新闻"); notifyObservers(newspaper); } @Override public void registerObserver(Observer observer) { ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = readWriteLock.writeLock(); try { writeLock.lock(); observers.add(observer); } finally { writeLock.unlock(); } } @Override public void removeObserver(Observer observer) { ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = readWriteLock.writeLock(); try { writeLock.lock(); observers.remove(observer); } finally { writeLock.unlock(); } } @Override public void notifyObservers(Newspaper data) { ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = readWriteLock.readLock(); try { readLock.lock(); observers.forEach(item -> item.notice(data)); } finally { readLock.unlock(); } } }
然后定义观察者(Observer)角色 也就是报纸订阅者
public interface Observer { /** * 接收主题发布的更新通知 */ void notice(Newspaper data); }
定义观察者具体实现类：一个香港用户订阅报纸
public class HonKongObserver implements Observer { @Override public void notice(Newspaper data) { System.out.println("我收到报社的报纸了：" + "内容是" + data.toString()); } }
最后测试
public class Test { public static void main(String[] args) { //创建报社 ChinaNewspaperSubject newspaperSubject = new ChinaNewspaperSubject(); //创建订阅者 HonKongObserver honKongObserver = new HonKongObserver(); //订阅者关注该报社 newspaperSubject.registerObserver(honKongObserver); //报社发布新报纸。所有逇订阅者收到报纸 newspaperSubject.setChange(); } }
方式二：通过JDK内置的实现
我们的JDK内部与为我们实现了观察者模式。只不过我们的主题需要继承 jdk 中的主题，观察者实现对应的Observer 接口。之前我们说过要多用组合与委托。面向接口编程而不是实现。内置的主题我们必须继承，若想更灵活其实我们自己定义主题接口会更好，并且也并不难。
首先我们的主题要先继承 Observerble ，这是jdk内置的。
public class NumsObservable extends Observable { public final static Integer ODD = 1; public final static Integer EVEN = 2; private int data = 0; /** * 获取对象数据 * * @return */ public int getData() { return data; } /** * 设置数据变化 * 根据数据的变化设置相应的标志变量,通知给订阅者 * * @param data */ public void setData(int data) { this.data = data; Integer flag = EVEN; if ((this.data & 0x0001) == 1) { flag = ODD; } setChanged(); // 将变化的变化的标识变量通知给订阅者 notifyObservers(flag); } }
接着定义我们的观察者:分别是偶数与奇数订阅者。
/** * 奇数内容订阅类 * Created by jianqing.li on 2017/6/8. */ public class OddObserver implements Observer { /** * 继承自Observer接口类,update的方法的实现 * * @param o 主题对象 * @param arg notifyObservers(flag);传来的参数,即是标识变量 */ @Override public void update(Observable o, Object arg) { if (arg == NumsObservable.ODD) { NumsObservable numsObservable = (NumsObservable) o; System.out.println("Data has changed to ODD number " + numsObservable.getData()); } } }
/** * 偶数内容订阅类:订阅主题的内容的偶数变化 * Created by jianqing.li on 2017/6/8. */ public class EvenObserver implements Observer { /** * 继承自Observer接口类,update的方法的实现 * * @param o 主题对象 * @param arg notifyObservers(flag);传来的参数,即是标识变量 */ @Override public void update(Observable o, Object arg) { if (arg == NumsObservable.EVEN) { NumsObservable numsObservable = (NumsObservable) o; System.out.println("Data has changed to EVEN number " + numsObservable.getData()); } } }
编写测试
public class ObserverTest { public static void main(String[] args) { // 创建主题 NumsObservable numsObservable = new NumsObservable(); //创建订阅者 OddObserver oddObserver = new OddObserver(); EvenObserver evenObserver = new EvenObserver(); numsObservable.addObserver(oddObserver); numsObservable.addObserver(evenObserver); //修改主题内容，触发notifyObservers numsObservable.setData(11); numsObservable.setData(12); numsObservable.setData(13); } }
总结
- java.util.Observable 的阴暗面：它是一个类，我们的主题必须继承它，我们若是想继承其他类就无能为力了。毕竟 Java 不能多重继承。
- 在哪里有观察者模式的运用？嘿嘿谷歌的 Guava 类库中的 EventBus 事件总线使用的就是观察者模式。
- Spring 中的 事件传播 也是如此。
- 主要作用就是为交互对象之间的松耦合。当一个对象改变，依赖它的对象都会收到通知。主题并不知道观察者的细节，只知道观察者实现了 Observer 接口。
