观察者模式

观察者模式

观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者同时监听某一个主题对象。当一个主题对象的状态发生改变时，会通知所有观察者对象，是它们能够自动更新。

观察者模式就是要分离主题（被观察者）和观察者之间的耦合关系。

角色

抽象主题角色（Subject），又叫做抽象被观察者角色（Observable）。 其提供一个接口，可以增加和删除观察者对象，抽象主题角色把所有观察者对象引用保存在一个集合里（比如ArrayList对象），每个主题都可以有任意数量的观察者。

具体主题角色（ConcreteSubject），又叫做具体被观察者角色（ConcreteObservable）。 将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。

抽象观察者角色（Observer），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。

具体观察者角色（ConcreteObserver），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相协调。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。

source code

/**
 * 抽象主题角色类
 */
public abstract class Subject {
    /**
     * 用来保存注册的观察者对象
     */
    private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();

    /**
     * 注册观察者对象
     *
     * @param observer  观察者对象
     */
    public void attach(Observer observer){
        list.add(observer);
        System.out.println("Attached an observer");
    }

    /**
     * 删除观察者对象
     *
     * @param observer  观察者对象
     */
    public void detach(Observer observer){
        list.remove(observer);
    }

    /**
     * 通知所有注册的观察者对象
     *
     * @param newState  新状态
     */
    public void notifyObservers(String newState){
        for (Observer observer : list) {
            observer.update(newState);
        }
    }
}

/**
 * 具体主题角色类 
 */
public class ConcreteSubject extends Subject {
    private String state;

    public String getState() {
        return state;
    }

    public void change(String newState) {
        state = newState;
        System.out.println("主题状态为：" + state);
        // 状态发生改变，通知各个观察者
        this.notifyObservers(state);
    }
}

/**
 * 抽象观察者角色类 
 */
public interface Observer {
    /**
     * 更新接口
     *
     * @param state 更新的状态
     */
    public void update(String state);
}

/**
 * 具体观察者角色类 
 */
public class ConcreteObserver implements Observer {

    // 观察者的状态
    private String observerState;

    @Override
    public void update(String state) {
        /**
         *  更新观察者的状态，使其与目标的状态保持一致
         */
        observerState = state;
        System.out.println("状态为：" + observerState);
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建主题对象
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        // 创建观察者对象
        Observer observer = new ConcreteObserver();
        // 将观察者对象登记到主题对象上
        subject.attach(observer);
        // 改变主题对象的状态
        subject.change("new state");
    }
}

应用例子-消息系统

为了把观察者和主题（被观察者）完全分离，可以通过消息系统本身来通知。

消息发送方称为 Producer，消息接收方称为 Consumer，Producer 发送消息的时候，必须选择发送到哪个主题。 Consumer 可以订阅自己感兴趣的主题，从而只获得特定的消息。

使用消息系统实现观察者模式时，Producer 和 Consumer 甚至经常不在同一台机器上，并且互相之间完全不熟悉，因为注册观察者这个动作本身都在消息系统中完成，而不是在 Producer 内部完成。