【Java设计模式】行为型模式-观察者模式

源代码：https://gitee.com/AgentXiao/BehavioralPatterns
要点：
1、观察者模式的使用范围及核心
2、自定义实现观察者模式
3、类库提供的观察者模式
4、开发中的使用场景

一、场景

（1）网站上，很多人订阅了”java主题”的新闻。当有这个主题新闻时，就会将这些新闻发给所有订阅的人。
（2）大家一起玩CS游戏时，服务器需要将每个人的方位变化发给所有的客户。

上面这些场景，我们都可以使用观察者模式来处理。我们可以把多个订阅者、客户称之为观察者； 需要同步给多个订阅者的数据封装到对象中，称之为目标。

二、观察者模式

观察者模式主要用于1：N的通知。当目标对象Subject的状态改变时，及时地告诉一系列对象（观察者对象），令观察者对做出响应。

通知观察者的方式：
（1）推：强制推送，观察者只能被动接收！
（2）拉：观察者自主觉得什么时候获取目标对象的信息！

观察者模式的类图

三、自定义实现

1、目标对象

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

/**
 * @ClassName Subject
 * @Description 目标对象
 * @Author xwd
 * @Date 2018/10/28 18:25
 */
public class Subject {

    protected List<Observer> list = new ArrayList<>();//存放观察者对象

    /**
     * @MethodName registerObserver
     * @Descrition 注册观察者
     * @Param [observer]
     * @return void
     */
    public void registerObserver(Observer observer){
        list.add(observer);
    }

    /**
     * @MethodName removeObserver
     * @Descrition 移除观察者
     * @Param [observer]
     * @return void
     */
    public void removeObserver(Observer observer){
        list.remove(observer);
    }

    /**
     * @MethodName notifyAllObserver
     * @Descrition 通知所有的观察者
     * @Param []
     * @return void
     */
    public void notifyAllObserver(){
        for(Observer observer:list){
            observer.getMsg(this);
        }
    }
}

2、具体目标对象

/**
 * @ClassName ConcreteSubject
 * @Description 具体目标对象
 * @Author xwd
 * @Date 2018/10/28 18:32
 */
public class ConcreteSubject extends Subject{

    private int state;//状态值，只是简单的模拟该目标的状态

    /**
     * @MethodName getState
     * @Descrition 获取状态值
     * @Param []
     * @return int
     */
    public int getState() {
        return state;
    }

    /**
     * @MethodName setState
     * @Descrition 改变状态值并通知所有的观察者
     * @Param [state]
     * @return void
     */
    public void setState(int state) {
        this.state = state;
        this.notifyAllObserver();
    }
}

3、抽象观察者

/**
 * @InterfaceName Observer
 * @Description 观察者
 * @Author xwd
 * @Date 2018/10/28 18:25
 */
public interface Observer {
    /**
     * @MethodName getMsg
     * @Descrition 获得指定目标对象的信息
     * @Param [subject]
     * @return void
     */
    void getMsg(Subject subject);
}

4、具体观察者

/**
 * @ClassName ObserverA
 * @Description 观察者A
 * @Author xwd
 * @Date 2018/10/28 18:35
 */
public class ObserverA implements Observer{

    private int MyState;//同样，只是简单的模拟状态

    /**
     * @MethodName getMsg
     * @Descrition 获得状态值。实际中需要改进，因为具体的目标对象不止一个时，就不能通过转型进行实现
     * @Param [subject]
     * @return void
     */
    @Override
    public void getMsg(Subject subject) {
        MyState = ((ConcreteSubject)subject).getState();
    }

    public int getMyState() {
        return MyState;
    }

    public void setMyState(int myState) {
        MyState = myState;
    }
}

/**
 * @ClassName ObserverB
 * @Description 观察者B
 * @Author xwd
 * @Date 2018/10/28 18:35
 */
public class ObserverB implements Observer{

    private int MyState;//同样，只是简单的模拟状态

    /**
     * @MethodName getMsg
     * @Descrition 获得状态值。实际中需要改进，因为具体的目标对象不止一个时，就不能通过转型进行实现
     * @Param [subject]
     * @return void
     */
    @Override
    public void getMsg(Subject subject) {
        MyState = ((ConcreteSubject)subject).getState();
    }

    public int getMyState() {
        return MyState;
    }

    public void setMyState(int myState) {
        MyState = myState;
    }
}

/**
 * @ClassName ObserverC
 * @Description 观察者C
 * @Author xwd
 * @Date 2018/10/28 18:35
 */
public class ObserverC implements Observer{

    private int MyState;//同样，只是简单的模拟状态

    /**
     * @MethodName getMsg
     * @Descrition 获得状态值。实际中需要改进，因为具体的目标对象不止一个时，就不能通过转型进行实现
     * @Param [subject]
     * @return void
     */
    @Override
    public void getMsg(Subject subject) {
        MyState = ((ConcreteSubject)subject).getState();
    }

    public int getMyState() {
        return MyState;
    }

    public void setMyState(int myState) {
        MyState = myState;
    }
}

5、客户

/**
 * @ClassName Client
 * @Description 测试观察者模式
 * @Author xwd
 * @Date 2018/10/28 18:45
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //实例化客观存在的对象：目标对象和观察者
        Subject subject = new ConcreteSubject();
        ObserverA a = new ObserverA();
        ObserverB b = new ObserverB();
        ObserverC c = new ObserverC();
        //建立联系
        subject.registerObserver(a);
        subject.registerObserver(b);
        subject.registerObserver(c);
        //改变目标对象的状态并通知所有的观察者
        ((ConcreteSubject) subject).setState(5000);
        subject.notifyAllObserver();
        //查看观察者的状态
        System.out.println(a.getMyState());
        System.out.println(b.getMyState());
        System.out.println(c.getMyState());
    }
}

6、测试结果

测试结果

四、类库实现

javaSE提供了java.util.Observerable和java.util.Observer来实现观察者模式。

1、具体目标对象

/**
 * @ClassName ConcreteSubject
 * @Description 具体目标对象
 * @Author xwd
 * @Date 2018/10/28 19:04
 */
public class ConcreteSubject extends Observable {
    private int state;

    /**
     * @MethodName setState
     * @Descrition 目标对象状态发生改变同时通知所有的观察者
     * @Param [state]
     * @return void
     */
    public void setState(int state) {
        this.state = state;//目标对象的状态发生了改变
        setChanged();//表示目标对象已经做了更改
        notifyObservers(state);//通知所有的观察者
    }

    public int getState() {
        return state;
    }
}

2、具体观察者

/**
 * @ClassName ObserverA
 * @Description 观察者
 * @Author xwd
 * @Date 2018/10/28 19:11
 */
public class ObserverA implements Observer {

    private int state;
    /**
     * @MethodName update
     * @Descrition 更新状态
     * @Param [o, arg]
     * @return void
     */
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        state = ((ConcreteSubject)o).getState();
    }

    public int getState() {
        return state;
    }

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

3、客户

import pri.xiaowd.observer2.ConcreteSubject;
import pri.xiaowd.observer2.ObserverA;
import pri.xiaowd.observer.*;

/**
 * @ClassName Client
 * @Description 测试观察者模式
 * @Author xwd
 * @Date 2018/10/28 18:45
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //实例化客观存在的对象：目标对象和观察者
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        ObserverA a = new ObserverA();
        ObserverA b = new ObserverA();
        ObserverA c = new ObserverA();
        //建立联系
        subject.addObserver(a);
        subject.addObserver(b);
        subject.addObserver(c);
        //改变目标对象的状态并通知所有的观察者
        subject.setState(8000);
        //查看观察者的状态
        System.out.println(a.getState());
        System.out.println(b.getState());
        System.out.println(c.getState());
    }
}

测试可得，我们实现了相同的功能!

在父类java,util.Observable中，有如下内容：

java,util.Observable

可见底层是通过Vector类实现观察者的存储的，但是这从jdk1.9开始就已经过时了，因此使用类库来实现观察者模式也是已经过时了！

五、总结

开发中常见的场景：

  • 聊天室程序的，服务器转发给所有客户端
  • 网络游戏(多人联机对战)场景中，服务器将客户端的状态进行分发
  • 邮件订阅
  • Servlet中，监听器的实现
  • Android中，广播机制
  • JDK的AWT中事件处理模型,基于观察者模式的委派事件模型(Delegation Event Model)
  • 京东商城中，群发某商品打折信息
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