java设计模式——观察者模式(Observer Pattern)

概述：

       观察者模式是使用频率最高的设计模式之一，它用于建立一种对象与对象之间的依赖关系，一个对象发生改变时将自动通知其他对象，其他对象将相应作出反应。在观察者模式中，发生改变的对象称为观察目标，而被通知的对象称为观察者，一个观察目标可以对应多个观察者，而且这些观察者之间可以没有任何相互联系，可以根据需要增加和删除观察者，使得系统更易于扩展。

定义：

       定义对象间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新。观察者模式又叫做发布-订阅（Publish/Subscribe）模式、模型-视图（Model/View）模式、源-监听器（Source/Listener）模式或从属者（Dependents）模式。

结构：

UML图：

场景：在平时生活中有很多场景都有观察者模式的影子，比如商城宣传、街头艺人、马路交通信号灯等等，这里就举一个过马路的例子，一般十字路口都会有红绿灯，不管行人还是车辆都要根据交通信号灯的信号来确定什么时候过马路，红灯停、绿灯行，这是小学都学过的交通规则了，当然不守交通规则的sb不算。这里的交通信号灯就相当于目标（被观察者），行人或者司机属于观察者。

代码分析：

/**
 * Created by **
 *  目标抽象类
  */
public abstract class Subject {
    private ArrayList<Observer>  observers =  new ArrayList<Observer>();

    /**
     *  增加观察者
      *  @param  observer
      */
    public void addObserver(Observer observer){
        observers.add(observer);
    }

    /**
     *  移除观察者
      *  @param  observer
      */
    public void deleteObserver(Observer observer){
        observers.remove(observer);
    }

    /**
     *  向观察者发出通知
      *  @param  string
      */
    public void notifyObservers(String string){
        for (Observer observer :  observers) {
            observer.update(string);
        }
    }
}

/**
 * Created by **
 *  交通信号灯：具体目标
  */
public class TrafficLight  extends Subject {
    /**
     *  显示红灯
      */
    public void showRedLight(){
        LogFactory. log( " 红灯亮了 ");
        super.notifyObservers( "red");
    }
    /**
     *  显示绿灯
      */
    public void showGreenLight(){
        LogFactory. log( " 绿灯亮了 ");
        super.notifyObservers( "green");
    }
}

/**
 * Created by **
 *  观察者接口
  */
public interface Observer {
    //  更新操作
    public void update(String string);
}

/**
 * Created by **
 *  司机：观察者
  */
public class Driver  implements Observer {
    @Override
    public void update(String string) {
        LogFactory. log( "E lights :"+string);
        if ( "red".equals(string)){
            stop();
        } else if ( "green".equals(string)){
            travel();
        } else {
            LogFactory. log( " 交通信号灯坏了？ ...");
        }
    }

    private void travel(){
        LogFactory. log( " 绿灯亮了，可以过马路了 ");
    }

    private void stop(){
        LogFactory. log( " 红灯亮了，停止前行 ");
    }
}

客户端调用：

TrafficLight trafficLight =  new TrafficLight();

Driver driver =  new Driver();

trafficLight.addObserver(driver);

trafficLight.showGreenLight();

try {
    Thread. sleep( 2000);
    trafficLight.showRedLight();
}  catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

log输出：

08-19 15:14:41.842 2648-2648/? D/test: 绿灯亮了

08-19 15:14:41.842 2648-2648/? D/test: E lights :green

08-19 15:14:41.842 2648-2648/? D/test: 绿灯亮了，可以过马路了

08-19 15:14:43.842 2648-2648/? D/test: 红灯亮了

08-19 15:14:43.842 2648-2648/? D/test: E lights :red

08-19 15:14:43.842 2648-2648/? D/test: 红灯亮了，停止前行

      上述例子，我只是添加了一个观察者，如果要添加多个观察者直接调用addObserver方法即可，另外观察者模式在java语言中的地位非常重要所以jdk里边提供了相关的接口来支持该模式。

JDK提供的Observable类及Observer接口：

          

下面将上述代码做一下修改，将具体的目标类继承Observable，将具体的观察者类实现Observer接口：

/**
 * Created by **
 *  交通信号灯：具体目标
  */
public class TrafficLight  extends Observable {
    /**
     *  显示红灯
      */
    public void showRedLight(){
        LogFactory. log( " 红灯亮了 ");
        super.setChanged();
        super.notifyObservers( "red");
    }
    /**
     *  显示绿灯
      */
    public void showGreenLight(){
        LogFactory. log( " 绿灯亮了 ");
        super.setChanged();
        super.notifyObservers( "green");
    }
}

/**
 * Created by **
 *  司机：观察者
  */
public class Driver  implements Observer {
    /*@Override
    public void update(String string) {
        LogFactory.log("E lights :"+string);
        if ("red".equals(string)){
            stop();
        }else if ("green".equals(string)){
            travel();
        }else {
            LogFactory.log(" 交通信号灯坏了？ ...");
        }
    }*/
    @Override
    public void update(Observable observable, Object data) {
        LogFactory. log( "E lights :"+data);
        if ( "red".equals(data.toString())){
            stop();
        } else if ( "green".equals(data.toString())){
            travel();
        } else {
            LogFactory. log( " 交通信号灯坏了？ ...");
        }
    }
    private void travel(){
        LogFactory. log( " 绿灯亮了，可以过马路了 ");
    }

    private void stop(){
        LogFactory. log( " 红灯亮了，停止前行 ");
    }

}

客户端的代码不需要更改，最后log输出都是一样一样的，你们可以自己验证一下。

优点：

缺点：

适用环境：

扩展：

      MVC模式是一种架构模式，它包含三个角色：模型(Model)，视图(View)和控制器(Controller)。观察者模式可以用来实现MVC模式，观察者模式中的观察目标就是MVC模式中的模型(Model)，而观察者就是MVC中的视图(View)，控制器(Controller)充当两者之间的中介者(Mediator)。当模型层的数据发生改变时，视图层将自动改变其显示内容。