设计模式之观察者（Observer）

概述

观察者模式（又被称为发布-订阅（Publish/Subscribe）模式，属于行为型模式的一种，它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变化时，会通知所有的观察者对象，使他们能够自动更新自己。

UML类图

观察者模式UML

在观察者模式中有如下角色：

Subject：抽象主题（抽象被观察者），抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里，每个主题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对象。
ConcreteSubject：具体主题（具体被观察者），该角色将有关状态存入具体观察者对象，在具体主题的内部状态发生改变时，给所有注册过的观察者发送通知。
Observer：抽象观察者，是观察者者的抽象类，它定义了一个更新接口，使得在得到主题更改通知时更新自己。
ConcrereObserver：具体观察者，实现抽象观察者定义的更新接口，以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。

观察者模式简单实现

观察者模式这种发布-订阅的形式我们可以拿微信公众号来举例，假设微信用户就是观察者，微信公众号是被观察者，有多个的微信用户关注了程序猿这个公众号，当这个公众号更新时就会通知这些订阅的微信用户。好了我们来看看用代码如何实现：

抽象观察者（Observer）

里面定义了一个更新的方法：

public interface Observer {
    void update(String message);
}

具体观察者（ConcrereObserver)

微信用户是观察者，里面实现了更新的方法：

public class WeixinUser implements Observer{

    private String name;
    public WeixinUser(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name+"-"+message);
    }
}

抽象被观察者（Subject）

抽象主题，提供了attach、detach、notify三个方法：

public class WeixinUser implements Observer{

    private String name;
    public WeixinUser(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name+"-"+message);
    }
}

具体被观察者（ConcreteSubject）

微信公众号是具体主题（具体被观察者），里面存储了订阅该公众号的微信用户，并实现了抽象主题中的方法：

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

public class SubscriptionSubject implements Subject {

    private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();

    @Override
    public void attach(Observer observer) {
        list.add(observer);
    }

    @Override
    public void detach(Observer observer) {
        list.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notify(String message) {
        for (Observer observer: list) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

客户端调用

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        SubscriptionSubject subscriptionSubject = new SubscriptionSubject();

        //创建微信用户
        WeixinUser user1 = new WeixinUser("秦困");
        WeixinUser user2 = new WeixinUser("张学义");
        WeixinUser user3 = new WeixinUser("钟小胖");

        subscriptionSubject.attach(user1);
        subscriptionSubject.attach(user2);
        subscriptionSubject.attach(user3);

        subscriptionSubject.notify("正儿八经的小青年专栏更新");
    }
}

运行结果：
秦困-正儿八经的小青年专栏更新
张学义-正儿八经的小青年专栏更新
钟小胖-正儿八经的小青年专栏更新

总结

优点：解除耦合，让耦合的双方都依赖于抽象，从而使得各自的变换都不会影响另一边的变换。

缺点：在应用观察者模式时需要考虑一下开发效率和运行效率的问题，程序中包括一个被观察者、多个观察者，开发、调试等内容会比较复杂，而且在Java中消息的通知一般是顺序执行，那么一个观察者卡顿，会影响整体的执行效率，在这种情况下，一般会采用异步实现。

使用场景

关联行为场景，需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是“组合”关系。
事件多级触发场景。
跨系统的消息交换场景，如消息队列、事件总线的处理机制。