1. 观察者模式概述
我们不断提到软件系统解耦的重要性，当减少依赖关系时，我们可以扩展、开发和测试不同的模块，而无需了解其他模块的实现，只需要知道它们实现的抽象。尽管如此，在实践中，模块是需要协同工作的，一个对象往往能够知道另一个对象的变化。例如某种商品的物价上涨时会导致部分商家高兴，而消费者会伤心。
观察者模式的定义：指多个对象间存在一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新，这种模式有时又被称为发布-订阅模式、模型视图模式。
观察者模式的优点：
- 降低了目标和观察者之间的耦合关系，两者直接是抽象的耦合关系，符合依赖倒置原则。
- 目标与观察者建立了一种触发机制。
观察者模式的缺点：
- 目标与观察者之间的依赖关系并没有完全解耦，而且有可能出现循环引用。
- 当观察者很多的时候，通知的发布会花费很长时间，影响程序的效率。
观察者模式类图如下：
- 抽象主题(Subject)：也叫抽象目标类，它提供一个用于保存观察者对象的容器，可以增加、删除观察者，以及通知所有观察者的抽象方法。
- 具体主题(ConcreteSubject)：也叫具体目标类，它实现抽象目标中的通知方法，当主题内部状态发生改变时，通知所有注册了的观察者对象。
- 抽象观察者(Observer)：它是一个抽象类或接口，包含一个响应方法用来对主题内部状态发生改变时做出对应的反应。
- 具体观察者(ConcreteObserver)：实现抽象观察者中定义的抽象方法，以便在得到目标的更改时及时做出自己对应的反应。
2. 观察者模式案例
模拟观察者模式，当主题变更时，不同的观察者输出自己观察到主题发生变化。
2.1 抽象观察者
新建一个抽象观察者接口，定义观察者的反应行为方法，接口名称为Observer，内容如下：
public interface Observer {
/**
* 观察者的反应
*/
void reponse();
}
2.2 具体观察者
新建具体观察者1实现抽象观察者接口，类名称为ConcreteObserver1，内容如下：
public class ConcreteObserver1 implements Observer {
@Override
public void reponse() {
System.out.println("我是观察者1，观察到主题的变化......");
}
}
类似的新建具体观察者2实现抽象观察者接口，类名称为ConcreteObserver2，内容如下：
public class ConcreteObserver2 implements Observer {
@Override
public void reponse() {
System.out.println("我是观察者2，观察到主题的变化......");
}
}
2.3 抽象主题
新建抽象主题类用来定义主题的行为，包括注册观察者、注销观察者、发布通知，类名称为Subject，内容如下：
public abstract class Subject {
/**
* 订阅列表
*/
protected List<Observer> observers = new ArrayList<>();
/**
* 注册观察者
*/
protected void attach(Observer observer){
observers.add(observer);
}
/**
* 注销观察者
*/
protected void detach(Observer observer){
observers.remove(observer);
}
/**
* 通知观察者
*/
protected abstract void notifyObserver();
}
2.4 具体主题
新建具体主题类继承抽象主题类，完成发布通知方法，类名称为ConcreteSubject，内容如下：
public class ConcreteSubject extends Subject {
@Override
protected void notifyObserver() {
for (Observer observer : observers) {
observer.reponse();
}
}
}
2.5 客户端
新建客户端进行测试，内容如下：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个主题
Subject subject = new ConcreteSubject();
// 注册观察者1
subject.attach(new ConcreteObserver1());
// 注册观察者2
subject.attach(new ConcreteObserver2());
// 通知观察者主题发生变化，观察者做出对应的反应
subject.notifyObserver();
}
}
3. 观察者模式应用
观察者模式普遍应用在事件监听上，当某个事件发生时事件监听者就会相应做出反应，例如上课铃声响了，老师和学生听到了会做出不同的响应。JAVA中的事件处理主要包含三种角色：
- 事件源：产生事件的源头，即发生事件的组件，例如按钮、下拉框等。
- 事件：一个组件某种同类型操作动作的集合，例如按钮的单击事件、按钮的双击事件。
- 事件监听器：对发生的事件做出的反应者，是事件处理中的核心。
JAVA中事件的根抽象是EventObject，而EventListener是事件监听器的顶层抽象。
扩展观察者模式来实现事件处理过程，铃声事件源会发出上课铃事件和下课铃事件，事件监听者老师和学生会做出不同的反应。
3.1 铃声事件
新建铃声事件类继承EventObject类，类名称为RingEvent，内容如下：
public class RingEvent extends EventObject {
/**
* 事件特性：是否是上课铃声
*/
private Boolean isSound;
public RingEvent(Object source, boolean isSound) {
super(source);
this.isSound = isSound;
}
/**
* 获取事件状态
*/
public Boolean isSound(){
return this.isSound;
}
}
3.2 事件监听器
新建铃声事件监听器接口，继承EventListener接口，定义铃声事件处理的行为，接口名称为BellEventListener，内容如下：
public interface BellEventListener extends EventListener {
/**
* 铃声事件处理
*/
void handleBell(RingEvent ringEvent);
}
新建具体铃声事件监听器老师，实现铃声事件监听器接口，完成老师听到老师后做出的反应，类名称为TeacherListener，内容如下：
public class TeacherListener implements BellEventListener{
@Override
public void handleBell(RingEvent ringEvent) {
if (ringEvent.isSound()){
// 上课
System.out.println("老师：上课了，带上课件，走向教室......");
} else {
// 下课
System.out.println("老师：下课了，我们下节课再讲......");
}
}
}
类似的新建学生铃声事件监听器，类名称为StudentListener，内容如下：
public class StudentListener implements BellEventListener{
@Override
public void handleBell(RingEvent ringEvent) {
if (ringEvent.isSound()){
// 上课
System.out.println("学生：上课了，认真听课.......");
} else {
// 下课
System.out.println("学生：下课了，上厕所吗？");
}
}
}
3.3 事件源
新建铃声事件源，它应该包含注册事件监听器、注销事件监听器、触发事件、通知事件监听器等行为，类名称为BellEventSource，内容如下：
public class BellEventSource {
/**
* 监听者列表
*/
private List<BellEventListener> listeners;
public BellEventSource(){
this.listeners = new ArrayList<>();
}
/**
* 注册监听者
*/
public void registerListener(BellEventListener bellEventListener){
listeners.add(bellEventListener);
}
/**
* 注销监听者
*/
public void removeListener(BellEventListener bellEventListener){
listeners.remove(bellEventListener);
}
/**
* 触发事件
*/
public void ring(boolean isSound){
System.out.println(String.format("叮叮叮......，%s了", isSound ? "上课" : "下课"));
RingEvent event = new RingEvent(this, isSound);
notifyListener(event);
}
/**
* 通知监听者
*/
private void notifyListener(RingEvent ringEvent){
for (BellEventListener listener : listeners) {
listener.handleBell(ringEvent);
}
}
}
3.4 客户端
新建客户端测试，内容如下：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个事件源
BellEventSource bellEventSource = new BellEventSource();
// 给这个事件源注册一个教师监听器
bellEventSource.registerListener(new TeacherListener());
// 给这个事件源注册一个学生监听器
bellEventSource.registerListener(new StudentListener());
// 铃声响了，触发上课事件
bellEventSource.ring(true);
System.out.println("-----------------------------------------------");
// 铃声响了，触发下课事件
bellEventSource.ring(false);
}
}
