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【设计模式】快速理解观察者模式，原来它还有这么多其他名字

news 来源：原创 2024/5/3 10:15:21

（一）什么是观察者模式

我们都关注了某个公众号，当这个公众号发文章时，所有关注它的人都会收到一条消息通知。这种当一个对象被修改时，会自动通知依赖它的对象的动作抽象为设计模式就是观察者模式

（二）观察者模式中的角色

观察者模式中主要有四个角色：

Subject：被观察对象的抽象类，这个角色还承担了注册观察者和删除观察者的方法。

ConcreteSubject：具体的被观察对象，在开头的例子中，某个公众号就是一个具体的被观察对象。

Observer：观察者的接口，负责接收被观察对象的状态变化并更新。

ConcreteOberver：具体的观察者，在开头的例子中，每个关注公众号的人就是具体的观察者。

（三）观察者模式的案例

只看概念很难理解这种设计模式究竟是干什么的，接下来就通过一个具体的例子来感受一下，这个例子还是采用文章开头公众号的例子。
首先定义Observer接口，负责更新操作。

public interface Observer {
    /**
     * 更新操作
     * @param subject
     */
    public abstract void update(Subject subject);
}

上面代码中的Subject是被观察对象的抽象类，这个类定义了添加观察者、删除观察者、通知观察者的方法，并定义了获取标题和生成文章的两个抽象方法：

public abstract class Subject {
    /**
     * 记录所有的观察者
     */
    private ArrayList<Observer> observers = new ArrayList<>();
    /**
     * 添加观察者
     * @param observer
     */
    public void addObservers(Observer observer){
        observers.add(observer);
    }
    /**
     * 删除观察者
     * @param observer
     */
    public void deleteObservers(Observer observer){
        observers.remove(observer);
    }
    /**
     * 通知所有的观察者
     */
    public void notifyObservers(){
        for(Observer observer:observers){
            observer.update(this);
        }
    }
    /**
     * 获取文章标题
     */
    public abstract String getTitle();
    /**
     * 生成一篇文章
     */
    public abstract void createArticle();
}

接着定义具体的被观察对象，这里是一个具体的公众号，并实现获取标题和创建文章的抽象方法：

public class ConcreteSubject extends Subject{
    private String title;
    @Override
    public String getTitle() {
        return title;
    }

    @Override
    public void createArticle() {
        System.out.println("创建了一篇文章");
        this.title="这是文章标题";
        this.notifyObservers();
    }
}

接下来创建两个观察者：

public class OneObserver implements Observer{
    @Override
    public void update(Subject subject) {
        System.out.println("One收到了一篇推送,标题为"+subject.getTitle());
    }
}

public class TwoObserver implements Observer{
    @Override
    public void update(Subject subject) {
        System.out.println("Two收到了一篇推送,标题为"+subject.getTitle());
    }
}

最后通过Main类进行测试：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //创建具体的被观察者对象
        Subject concreteSubject = new ConcreteSubject();
        //创建两个具体的观察者
        Observer oneObserver = new OneObserver();
        Observer twoObserver = new TwoObserver();
        //两个具体的观察者关注了被观察者对象
        concreteSubject.addObservers(oneObserver);
        concreteSubject.addObservers(twoObserver);
        //被观察者对象创建了一篇文章
        concreteSubject.createArticle();
        //第一个观察者取消关注
        concreteSubject.deleteObservers(oneObserver);
        //被观察者对象又创建了一篇文章
        concreteSubject.createArticle();
    }
}

最终的运行结果如下：

创建了一篇文章
One收到了一篇推送,标题为这是文章标题
Two收到了一篇推送,标题为这是文章标题
创建了一篇文章
Two收到了一篇推送,标题为这是文章标题

（四）观察者模式在源码中的应用

在JDK的java.util包下，直接提供了观察者模式所需要的Observer和Subject对象。其中Observer对象和我在第三章定义的十分相似：

package java.util;

public interface Observer {
    void update(Observable o, Object arg);
}

Subject对象在这个包下名称叫做Observable，包含了添加观察者，删除观察者等操作。

package java.util;

public class Observable {
    private boolean changed = false;
    private Vector<Observer> obs;

    public Observable() {
        obs = new Vector<>();
    }

    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null)
            throw new NullPointerException();
        if (!obs.contains(o)) {
            obs.addElement(o);
        }
    }

    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }

    public void notifyObservers() {
        notifyObservers(null);
    }
    public void notifyObservers(Object arg) {
        Object[] arrLocal;

        synchronized (this) {
            if (!changed)
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
    }
    public synchronized void deleteObservers() {
        obs.removeAllElements();
    }
    protected synchronized void setChanged() {
        changed = true;
    }
    protected synchronized void clearChanged() {
        changed = false;
    }
    public synchronized boolean hasChanged() {
        return changed;
    }
    public synchronized int countObservers() {
        return obs.size();
    }
}