觀察者模式

當對象間存在一對多關系時，則使用觀察者模式（Observer Pattern）。比如，當一個對象被修改時，則會自動通知它的依賴對象。觀察者模式屬于行為型模式。

介紹

意圖：定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。

主要解決：一個對象狀態(tài)改變給其他對象通知的問題，而且要考慮到易用和低耦合，保證高度的協(xié)作。

何時使用：一個對象（目標對象）的狀態(tài)發(fā)生改變，所有的依賴對象（觀察者對象）都將得到通知，進行廣播通知。

如何解決：使用面向對象技術，可以將這種依賴關系弱化。

關鍵代碼：在抽象類里有一個 ArrayList 存放觀察者們。

應用實例： 1、拍賣的時候，拍賣師觀察最高標價，然后通知給其他競價者競價。 2、西游記里面悟空請求菩薩降服紅孩兒，菩薩灑了一地水招來一個老烏龜，這個烏龜就是觀察者，他觀察菩薩灑水這個動作。

優(yōu)點： 1、觀察者和被觀察者是抽象耦合的。 2、建立一套觸發(fā)機制。

缺點： 1、如果一個被觀察者對象有很多的直接和間接的觀察者的話，將所有的觀察者都通知到會花費很多時間。 2、如果在觀察者和觀察目標之間有循環(huán)依賴的話，觀察目標會觸發(fā)它們之間進行循環(huán)調用，可能導致系統(tǒng)崩潰。 3、觀察者模式?jīng)]有相應的機制讓觀察者知道所觀察的目標對象是怎么發(fā)生變化的，而僅僅只是知道觀察目標發(fā)生了變化。

使用場景： 1、有多個子類共有的方法，且邏輯相同。 2、重要的、復雜的方法，可以考慮作為模板方法。

注意事項： 1、JAVA 中已經(jīng)有了對觀察者模式的支持類。 2、避免循環(huán)引用。 3、如果順序執(zhí)行，某一觀察者錯誤會導致系統(tǒng)卡殼，一般采用異步方式。

實現(xiàn)

觀察者模式使用三個類 Subject、Observer 和 Client。Subject 對象帶有綁定觀察者到 Client 對象和從 Client 對象解綁觀察者的方法。我們創(chuàng)建 Subject 類、Observer 抽象類和擴展了抽象類 Observer 的實體類。

ObserverPatternDemo，我們的演示類使用 Subject 和實體類對象來演示觀察者模式。

步驟 1

創(chuàng)建 Subject 類。

Subject.java

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

public class Subject {
 
   private List<Observer> observers 
      = new ArrayList<Observer>();
   private int state;

   public int getState() {
      return state;
   }

   public void setState(int state) {
      this.state = state;
      notifyAllObservers();
   }

   public void attach(Observer observer){
      observers.add(observer);       
   }

   public void notifyAllObservers(){
      for (Observer observer : observers) {
         observer.update();
      }
   }     
}

步驟 2

創(chuàng)建 Observer 類。

Observer.java

public abstract class Observer {
   protected Subject subject;
   public abstract void update();
}

步驟 3

創(chuàng)建實體觀察者類。

BinaryObserver.java

public class BinaryObserver extends Observer{

   public BinaryObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }

   @Override
   public void update() {
      System.out.println( "Binary String: " 
      + Integer.toBinaryString( subject.getState() ) ); 
   }
}

OctalObserver.java

public class OctalObserver extends Observer{

   public OctalObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }

   @Override
   public void update() {
     System.out.println( "Octal String: " 
     + Integer.toOctalString( subject.getState() ) ); 
   }
}

HexaObserver.java

public class HexaObserver extends Observer{

   public HexaObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }

   @Override
   public void update() {
      System.out.println( "Hex String: " 
      + Integer.toHexString( subject.getState() ).toUpperCase() ); 
   }
}

步驟 4

使用 Subject 和實體觀察者對象。

ObserverPatternDemo.java

public class ObserverPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Subject subject = new Subject();

      new HexaObserver(subject);
      new OctalObserver(subject);
      new BinaryObserver(subject);

      System.out.println("First state change: 15");   
      subject.setState(15);
      System.out.println("Second state change: 10");   
      subject.setState(10);
   }
}

步驟 5

驗證輸出。

First state change: 15
Hex String: F
Octal String: 17
Binary String: 1111
Second state change: 10
Hex String: A
Octal String: 12
Binary String: 1010