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- 模式的定義與特點
- 模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)
- 1. 模式的結(jié)構(gòu)
- 2. 模式的實現(xiàn)
- 模式的應(yīng)用實例
- 模式的應(yīng)用場景
- 模式的擴(kuò)展
- 1. Observable類
- 2. Observer 接口
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觀察者模式可以說是非常貼近我們生活的一個設(shè)計模式，為什么這么說呢？哲學(xué)上有這么一種說法，叫做“萬事萬物皆有聯(lián)系”，原意是說世上沒有孤立存在的事物，但其實也可以理解為任何一個事件的發(fā)生必然由某個前置事件引起，也必然會導(dǎo)致另一個后置事件。
我們的生活中，充斥著各種各樣的相互聯(lián)系的事件，而觀察者模式，主要就是用于處理這種事件的一套解決方案。
模式的定義與特點
觀察者（Observer）模式的定義：指多個對象間存在一對多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。這種模式有時又稱作發(fā)布-訂閱模式、模型-視圖模式，它是對象行為型模式。
觀察者模式是一種對象行為型模式，其主要優(yōu)點如下。
降低了目標(biāo)與觀察者之間的耦合關(guān)系，兩者之間是抽象耦合關(guān)系。符合依賴倒置原則。
目標(biāo)與觀察者之間建立了一套觸發(fā)機制。
它的主要缺點如下。
目標(biāo)與觀察者之間的依賴關(guān)系并沒有完全解除，而且有可能出現(xiàn)循環(huán)引用。
當(dāng)觀察者對象很多時，通知的發(fā)布會花費很多時間，影響程序的效率。
模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)
實現(xiàn)觀察者模式時要注意具體目標(biāo)對象和具體觀察者對象之間不能直接調(diào)用，否則將使兩者之間緊密耦合起來，這違反了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計原則。
1. 模式的結(jié)構(gòu)
觀察者模式的主要角色如下。
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抽象主題（Subject）角色：也叫抽象目標(biāo)類，它提供了一個用于保存觀察者對象的聚集類和增加、刪除觀察者對象的方法，以及通知所有觀察者的抽象方法。
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具體主題（Concrete Subject）角色：也叫具體目標(biāo)類，它實現(xiàn)抽象目標(biāo)中的通知方法，當(dāng)具體主題的內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生改變時，通知所有注冊過的觀察者對象。
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抽象觀察者（Observer）角色：它是一個抽象類或接口，它包含了一個更新自己的抽象方法，當(dāng)接到具體主題的更改通知時被調(diào)用。
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具體觀察者（Concrete Observer）角色：實現(xiàn)抽象觀察者中定義的抽象方法，以便在得到目標(biāo)的更改通知時更新自身的狀態(tài)。
觀察者模式的結(jié)構(gòu)圖如圖 1 所示。
2. 模式的實現(xiàn)
觀察者模式的實現(xiàn)代碼如下：
package net.biancheng.c.observer; import java.util.*; public class ObserverPattern {public static void main(String[] args) {Subject subject = new ConcreteSubject();Observer obs1 = new ConcreteObserver1();Observer obs2 = new ConcreteObserver2();subject.add(obs1);subject.add(obs2);subject.notifyObserver();} } //抽象目標(biāo) abstract class Subject {protected List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();//增加觀察者方法public void add(Observer observer) {observers.add(observer);}//刪除觀察者方法public void remove(Observer observer) {observers.remove(observer);}public abstract void notifyObserver(); //通知觀察者方法 }//加入Java開發(fā)交流君樣：756584822一起吹水聊天 //具體目標(biāo) class ConcreteSubject extends Subject {public void notifyObserver() {System.out.println("具體目標(biāo)發(fā)生改變...");System.out.println("--------------");for (Object obs : observers) {((Observer) obs).response();}} } //抽象觀察者 interface Observer {void response(); //反應(yīng) } //具體觀察者1 class ConcreteObserver1 implements Observer {public void response() {System.out.println("具體觀察者1作出反應(yīng)！");} }//加入Java開發(fā)交流君樣：756584822一起吹水聊天 //具體觀察者1 class ConcreteObserver2 implements Observer {public void response() {System.out.println("具體觀察者2作出反應(yīng)！");} }模式的應(yīng)用實例
【例1】利用觀察者模式設(shè)計一個程序，分析“人民幣匯率”的升值或貶值對進(jìn)口公司進(jìn)口產(chǎn)品成本或出口公司的出口產(chǎn)品收入以及公司利潤率的影響。
分析：當(dāng)“人民幣匯率”升值時，進(jìn)口公司的進(jìn)口產(chǎn)品成本降低且利潤率提升，出口公司的出口產(chǎn)品收入降低且利潤率降低；當(dāng)“人民幣匯率”貶值時，進(jìn)口公司的進(jìn)口產(chǎn)品成本提升且利潤率降低，出口公司的出口產(chǎn)品收入提升且利潤率提升。
這里的匯率（Rate）類是抽象目標(biāo)類，它包含了保存觀察者（Company）的 List 和增加/刪除觀察者的方法，以及有關(guān)匯率改變的抽象方法 change(int number)；而人民幣匯率（RMBrate）類是具體目標(biāo)， 它實現(xiàn)了父類的 change(int number) 方法，即當(dāng)人民幣匯率發(fā)生改變時通過相關(guān)公司；公司（Company）類是抽象觀察者，它定義了一個有關(guān)匯率反應(yīng)的抽象方法 response(int number)；進(jìn)口公司（ImportCompany）類和出口公司（ExportCompany）類是具體觀察者類，它們實現(xiàn)了父類的 response(int number) 方法，即當(dāng)它們接收到匯率發(fā)生改變的通知時作為相應(yīng)的反應(yīng)。圖 2 所示是其結(jié)構(gòu)圖。
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程序代碼如下：
現(xiàn)在用“觀察者模式”來實現(xiàn)該事件處理模型。
首先，定義一個鈴聲事件（RingEvent）類，它記錄了鈴聲的類型（上課鈴聲/下課鈴聲）。
再定義一個學(xué)校的鈴（BellEventSource）類，它是事件源，是觀察者目標(biāo)類，該類里面包含了監(jiān)聽器容器 listener，可以綁定監(jiān)聽者（學(xué)生或老師），并且有產(chǎn)生鈴聲事件和通知所有監(jiān)聽者的方法。
然后，定義鈴聲事件監(jiān)聽者（BellEventListener）類，它是抽象觀察者，它包含了鈴聲事件處理方法 heardBell(RingEvent e)。
最后，定義老師類（TeachEventListener）和學(xué)生類（StuEventListener），它們是事件監(jiān)聽器，是具體觀察者，聽到鈴聲會去上課或下課。圖 4 給出了學(xué)校鈴聲事件處理程序的結(jié)構(gòu)。
程序代碼如下：
模式的應(yīng)用場景
在軟件系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)一方行為依賴另一方行為的變動時，可使用觀察者模式松耦合聯(lián)動雙方，使得一方的變動可以通知到感興趣的另一方對象，從而讓另一方對象對此做出響應(yīng)。
通過前面的分析與應(yīng)用實例可知觀察者模式適合以下幾種情形。
- 對象間存在一對多關(guān)系，一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變會影響其他對象。
- 當(dāng)一個抽象模型有兩個方面，其中一個方面依賴于另一方面時，可將這二者封裝在獨立的對象中以使它們可以各自獨立地改變和復(fù)用。
- 實現(xiàn)類似廣播機制的功能，不需要知道具體收聽者，只需分發(fā)廣播，系統(tǒng)中感興趣的對象會自動接收該廣播。
- 多層級嵌套使用，形成一種鏈?zhǔn)接|發(fā)機制，使得事件具備跨域（跨越兩種觀察者類型）通知。
模式的擴(kuò)展
在 Java 中，通過 java.util.Observable 類和 java.util.Observer 接口定義了觀察者模式，只要實現(xiàn)它們的子類就可以編寫觀察者模式實例。
1. Observable類
Observable 類是抽象目標(biāo)類，它有一個 Vector 向量，用于保存所有要通知的觀察者對象，下面來介紹它最重要的 3 個方法。
- void addObserver(Observer o) 方法：用于將新的觀察者對象添加到向量中。
- void notifyObservers(Object arg) 方法：調(diào)用向量中的所有觀察者對象的 update() 方法，通知它們數(shù)據(jù)發(fā)生改變。通常越晚加入向量的觀察者越先得到通知。
- void setChange() 方法：用來設(shè)置一個 boolean 類型的內(nèi)部標(biāo)志位，注明目標(biāo)對象發(fā)生了變化。當(dāng)它為真時，notifyObservers() 才會通知觀察者。
2. Observer 接口
Observer 接口是抽象觀察者，它監(jiān)視目標(biāo)對象的變化，當(dāng)目標(biāo)對象發(fā)生變化時，觀察者得到通知，并調(diào)用 void update(Observable o,Object arg) 方法，進(jìn)行相應(yīng)的工作。
【例3】利用 Observable 類和 Observer 接口實現(xiàn)原油期貨的觀察者模式實例。
分析：當(dāng)原油價格上漲時，空方傷心，多方局興；當(dāng)油價下跌時，空方局興，多方傷心。本實例中的抽象目標(biāo)（Observable）類在 Java 中已經(jīng)定義，可以直接定義其子類，即原油期貨（OilFutures）類，它是具體目標(biāo)類，該類中定義一個SetPriCe(float price) 方法，當(dāng)原油數(shù)據(jù)發(fā)生變化時調(diào)用其父類的 notifyObservers(Object arg) 方法來通知所有觀察者；另外，本實例中的抽象觀察者接口（Observer）在 Java 中已經(jīng)定義，只要定義其子類，即具體觀察者類（包括多方類 Bull 和空方類 Bear），并實現(xiàn)update(Observable o,Object arg)方法即可。圖 5 所示是其結(jié)構(gòu)圖。
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總結(jié)
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