设计模式-观察模式

观察者模式

定义

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。

观察者模式结构图

这里写图片描述

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。
SubjectImpl：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。
ObserverImpl：具体观察者，是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 {
    /**
     * update message
     * @param message
     */
    public void update(String message);
}

具体观察者（ObserverImpl）

用户是观察者，里面实现了更新的方法

public class ObserverImpl implements Observer{
    /**
     * message
     */
    public String message;

    public String getMessage() {
        return message;
    }

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }
    public void update(String message) {
        // TODO Auto-generated method stub
        setMessage(message);
        System.out.println(getMessage());
    }
}

抽象被观察者（Subject）

抽象主题，提供了addObserver、deleteObserver、notifyObserve三个方法：

public interface Subject {
    /**
     * add Observer
     * @param observer
     */
    public void addObserver(Observer observer);
    /**
     * delete Observer
     * @param list
     */
    public void deleteObserver(Observer observer);
    /**
     * notify Observer
     */
    public void notifyObserve();

}

具体被观察者（SubjectImpl）

是具体主题（具体被观察者），里面存储了具体的用户，并实现了抽象主题中的方法：

public class SubjectImpl implements Subject{
    public List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();
    public int cnt;
    public synchronized void addObserver(Observer observer) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(observer == null){
            throw new NullPointerException();
        }
        if (!list.contains(observer)) {
            list.add(observer);
        }
    }

    public synchronized void deleteObserver(Observer observer) {
        // TODO Auto-generated method stub
        list.remove(observer);
    }

    public void notifyObserve() {
        // TODO Auto-generated method stub
        synchronized(this){
            for (Observer observer : list) {
                observer.update((new Integer(cnt++)).toString());
            }   
        }
    }

}

测试案例

public class ObserverTest {
    @Test
    public void ObserverTest(){
        Subject subject = new SubjectImpl();
        Observer observer1 = new ObserverImpl();
        Observer observer2 = new ObserverImpl();
        subject.addObserver(observer1);
        subject.addObserver(observer2);
        subject.notifyObserve();
    }

}

使用观察者模式的场景和优缺点

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。
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。

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