Java观察者模式总结

1.什么是观察者模式？

观察者模式是对象的行为模式，又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。观察者模式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上发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。

在Java中，观察者可以是实现了 Observer 接口的任意对象。一个 observable 实例改变后，调用 Observable 的 notifyObservers 方法的应用程序会通过调用观察者的 update 方法来通知观察者该实例发生了改变。

2.观察者模式的结构

下面以一个简单的示意性实现为例，讨论观察者模式的结构。

抽象主题(Subject)角色：抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集（比如ArrayList对象）里，每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象，抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色。
具体主题(ConcreteSubject)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改变时，给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色。
抽象观察者(Observer)角色：为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己，这个接口叫做更新接口。
具体观察者(ConcreteObserver)角色：存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态像协调。如果需要，具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用。

3.推模型和拉模型

在观察者模式中，又分为推模型和拉模型两种方式。

推模型：主题对象向观察者推送主题的详细信息，不管观察者是否需要，推送的信息通常是主题对象的全部或部分数据。
拉模型：主题对象在通知观察者的时候，只传递少量信息。如果观察者需要更具体的信息，由观察者主动到主题对象中获取，相当于是观察者从主题对象中拉数据。一般这种模型的实现中，会把主题对象自身通过update()方法传递给观察者，这样在观察者需要获取数据的时候，就可以通过这个引用来获取了。

根据上面的描述，发现前面的例子就是典型的推模型，下面给出一个拉模型的实例。

两种模式的比较

推模型是假定主题对象知道观察者需要的数据；而拉模型是主题对象不知道观察者具体需要什么数据，没有办法的情况下，干脆把自身传递给观察者，让观察者自己去按需要取值。
推模型可能会使得观察者对象难以复用，因为观察者的update()方法是按需要定义的参数，可能无法兼顾没有考虑到的使用情况。这就意味着出现新情况的时候，就可能提供新的update()方法，或者是干脆重新实现观察者；而拉模型就不会造成这样的情况，因为拉模型下，update()方法的参数是主题对象本身，这基本上是主题对象能传递的最大数据集合了，基本上可以适应各种情况的需要。

4.了解相关的类和接口

在Java中，观察者模式涉及到两个接口，分别是 java.util.Observable 类和 java.util.Observer 接口。

Observable 提供公开的方法支持观察者对象，这些方法中有两个对Observable的子类非常重要：一个是setChanged()，另一个是notifyObservers()。第一个方法setChanged()被调用之后会设置一个内部标记变量，代表被观察者对象的状态发生了变化。第二个是notifyObservers()，这个方法被调用时，会调用所有登记过的观察者对象的update()方法，使这些观察者对象可以更新自己。另外，通过addObserver()方法将观察者对象加入到主题对象的一个列表上。
Observer 这个接口只定义了一个方法，update()。当被观察者对象的状态发生变化时，这个方法就会被调用。这个方法的实现应当调用每一个被观察者对象的notifyObservers()方法，从而通知所有的观察对象。

5.阅读源码

首先看看 java.util.Observable 中最重要的几个方法：

public class Observable {
    private boolean changed = false;
    private Vector obs;
   
    // 创建被观察者时就创建一个它持有的观察者列表，注意，这个列表是需要同步的。
    public Observable() {
		obs = new Vector();
    }

    // 添加观察者到观察者列表中去
    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null)
            throw new NullPointerException();
	if (!obs.contains(o)) {
	    obs.addElement(o);
	}
    }

    // 删除一个观察者
    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }

    // 通知操作，即被观察者发生变化，通知对应的观察者进行事先设定的操作，不传参数的通知方法
    public void notifyObservers() {
		notifyObservers(null);
    }

    // 与上面的那个通知方法不同的是，这个方法接受一个参数，这个参数一直传到观察者里，以供观察者使用
    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);
    }
	
	// 将观察者列表清空
	public synchronized void deleteObservers() {
		obs.removeAllElements();
	}
	
	// 将“已变化”设为true
	protected synchronized void setChanged() {
		changed = true;
	}
	
	// 将“已变化”重置为false
	protected synchronized void clearChanged() {
		changed = false;
	}
	
	// 探测本对象是否已变化
	public synchronized boolean hasChanged() {
		return changed;
	}
	
	// 返还被观察对象（即此对象）的观察者总数
	public synchronized int countObservers() {
		return obs.size();
	}
}

相比之下，java.util.Observer 接口则显得简单得多：

public interface Observer {
	// 当主题对象发生变化时调用此方法，参数一表示主题对象，参数二根据需要定制的一些信息
    void update(Observable o, Object arg);
}

6.在Java中使用观察者模式

在Java中使用观察者模式需要以下几个步骤：

主题类继承 java.util.Observable 类。
观察者类实现 java.util.Observer 接口并重写 update 方法，根据需要添加特定的处理。
创建观察者对象并注册到需要观察的主题对象中，但主题对象发生变化，会调用 setChanged 方法并通知已注册的观察者。

下面是一个简单的例子：

ObservableImpl类

public class ObservableImpl extends Observable {
	
	private String data = "";
	
	public String getData() {
		return data;
	}

	public void setData(String data) {
		if(!this.data.equals(data)) {
			this.data = data;
			setChanged();
		}
		notifyObservers();
	}
}

ObserverImpl类

public class ObserverImpl implements Observer {

	@Override
	public void update(Observable o, Object arg) {
		System.out.println("state changed: " + ((ObservableImpl)o).getData());
	}
	
}

Test类

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		
		ObservableImpl subject = new ObservableImpl();
		ObserverImpl observer = new ObserverImpl();
		subject.addObserver(observer);
		subject.setData("start");
		subject.setData("stop");
	}
}

xaolex/Java观察者模式总结.md

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