Java设计模式之观察者模式原理与用法详解

什么是观察者模式

可以这么理解：

观察者模式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上发生变化时，会通知所有观察者对象，让它们能够自动更新自己。

也可以这样理解：

观察者模式是关于多个对象想知道一个对象中数据变化情况的一种成熟模式。观察者模式中有一个称作“主题”的对象和若干个称作“观察者”的对象，“主题”和“观察者”之间是一种一对多的依赖关系。

当“主题”的状态发生变化时，所有“观察者”都得到通知。

日常生活中，最容易理解的例子就是微信公众号。我们用微信订阅的微信公共号就是这里所说的主题，而我们 每一个关注这个微信号的人就是这里的观察者。公众号每天有更新，所有订阅者都会收到。

观察者模式类图：

Java设计模式之观察者模式原理与用法详解

应用场景

一般被用来实现事件处理系统。

观察者模式组成

从定义看，可以分成两个角色, 观察者和被观察对象（即主题）

从类图看，代码实现有四个角色：

抽象主题角色：把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中，每个抽象主题角色都可以有任意数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者角色。一般用一个抽象类和接口来实现。
抽象观察者角色：为所有具体的观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己。
具体主题角色：在具体主题内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色通常用一个子类实现。
具体观察者角色：该角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态相协调。通常用一个子类实现。如果需要，具体观察者角色可以保存一个指向具体主题角色的引用。

代码实现观察者模式

抽象主题角色

主题接口规定了具体主题需要实现的添加，删除及通知观察者更新数据的方法

/**
 * 抽象主题，被观察者
 *
 */
public interface Subject {
 /**
  * 添加观察者
  * 
  * @param observer
  */
 void addObserver(Observer observer);
 
 /**
  * 移除指定的观察者
  * 
  * @param observer
  */
 void removeObserver(Observer observer);
 
 /**
  * 移除所有的观察者
  */
 void removeAll();
 
 /**
  * data 是要通知给观察者的数据 因为Object是所有类的父类，可以使用多态，当然 你也可以使用 泛型
  * 
  * @param data
  */
 void notifyAllObserver(Object data);
 
 /**
  * 单独 通知某一个观察者
  * 
  * @param observer
  * @param data
  *   data 是要通知给观察者的数据 因为Object是所有类的父类，可以使用多态，当然 你也可以使用 泛型
  */
 void notify(Observer observer, Object data);
 
}

抽象观察者角色

观察者接口规定了具体观察者用来更新数据的方法

/**
 * 抽象观察者接口
 */
public interface Observer {
 /**
  * 
  * @param subject 被观察者
  * @param data 被观察者传递给观察者的 数据
  */
 void update(Subject subject,Object data);
}

具体主题角色

public class ConcreteSubject implements Subject {
 
 //观察者集合，用于管理所有的观察者
 List<Observer> mList = new ArrayList<>();
 
 @Override
 public void addObserver(Observer observer) {
  // TODO Auto-generated method stub
  // 确保相同的观察者只含有一个
  if (observer == null) {
   throw new NullPointerException("observer == null");
  }
 
  if (!mList.contains(observer)) {
   mList.add(observer);
  }
 }
 
 @Override
 public void removeObserver(Observer observer) {
  // TODO Auto-generated method stub
  mList.remove(observer);
 }
 
 @Override
 public void removeAll() {
  // TODO Auto-generated method stub
  mList.clear();
 }
 
 @Override
 public void notifyAllObserver(Object data) {
  // TODO Auto-generated method stub
  for (Observer observer : mList) {
   observer.update(this, data);
  }
 }
 
 @Override
 public void notify(Observer observer, Object data) {
  // TODO Auto-generated method stub
  if (observer != null) {
   observer.update(this, data);
  }
 }
 
}

具体的观察者角色

这里我们可以定义多个具体的观察者角色

观察者One

public class ObserverOne implements Observer {
 
 @Override
 public void update(Subject subject, Object data) {
  // TODO Auto-generated method stub
  System.err
    .println("the messge from subject to-->" + this.getClass().getName() + "<---is " + data.toString());
 }
 
}

观察者Two

public class ObserverTwo implements Observer {
 
 @Override
 public void update(Subject subject, Object data) {
  // TODO Auto-generated method stub
  System.err
  .println("the messge from subject to-->" + this.getClass().getName() + "<---is " + data.toString());
 }
 
}

观察者Three

public class ObserverThree implements Observer {
 
 @Override
 public void update(Subject subject, Object data) {
  // TODO Auto-generated method stub
  System.err
  .println("the messge from subject to-->" + this.getClass().getName() + "<---is " + data.toString());
 }
 
}

测试类

public class TestObservePattern {
 
 public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub
  ConcreteSubject concreteSubject = new ConcreteSubject();
  ObserverOne observerOne=new ObserverOne();
  ObserverTwo observerTwo=new ObserverTwo();
  ObserverThree observerThree=new ObserverThree();
  
  concreteSubject.addObserver(observerOne);
  concreteSubject.addObserver(observerTwo);
  concreteSubject.addObserver(observerThree);
  
  
  //通知所有的观察者
  concreteSubject.notifyAllObserver("wake up,wake up");
  //通知某个特定的观察者OberverTwo
  concreteSubject.notify(observerTwo, "Specila msg for you");
  //观察者ObserveThree 决定不再订阅主题
  concreteSubject.removeObserver(observerThree);
  //通知所有的观察者
  concreteSubject.notifyAllObserver("new Message come ");
 }
 
}

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希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。

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观察者模式组成

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