觀察者模式，今天你用了嘛

BurdeNing發表於2019-03-12
模式

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1. 前言

一提到觀察者模式，做個Android專案的人，第一時間想到的估計就是著名的第三方庫 RxJava 了 。我第一次接觸到這個設計模式就是因為 RxJava。當時看著很吃力，被 觀察者，被觀察者，訂閱 這三個概念搞得特別暈。不過在知道了什麼是觀察者模式之後，就不會那麼費事了。

2. 定義

觀察者模式定義了物件之間的一對多的依賴關係，使得每當一個物件狀態發生改變時，所有依賴於它的物件都會收到通知並被自動更新。

3. UML圖

UML(Observer).png

  • Subject（主題類）： 抽象主題，它本身會有一個集合，用來儲存觀察者物件。每個主題都可以儲存任意數量的觀察者物件。同時應有兩個介面，用來儲存和刪除觀察者物件的引用。以及一個通知所有觀察者更新的方法。主題類又叫做抽象被觀察者類。
  • ConcreteSubject（具體主題類）： 具體主題，該角色將有關狀態存入具體觀察者物件。當具體主題類狀態發生改變時，將會通知所有訂閱過的觀察者。具體主題又叫做具體被觀察者。
  • Observer（抽象觀察者）： 抽象觀察者，該角色是觀察者的抽象類，它定義了一個更新介面。當具體主題的狀態發生改變時用來更新自身的狀態。
  • ConcreteObserver（具體觀察者）： 具體觀察者，該角色實現抽象觀察者角色所定義的更新介面，以便在主題狀態發生變化時更新自身的狀態。

4. 觀察者模式示例

只看定義，估計大家很難理解這個模式。這樣我舉個例子給大家。 現在大家都流行刷抖音，沒事兒刷刷抖音，喜歡的視訊就點個贊。當有喜歡的作者的時候，自然而然就會點個關注！這樣每當這個作者有新的抖音視訊更新的時候，她的粉絲都會再第一時間收到這個訊息。 在這裡抖音作者就相當於被觀察者。粉絲就相當於觀察者。而關注就相當於訂閱。

  • 被觀察者： 作者類。它的作用是每天寫小說，小說一旦更新完一章，就傳送通知給讀者。
/**
 * 作者:jtl
 * 日期:Created in 2019/2/22 11:24
 * 描述:起點作者耳根（被觀察者）
 * 更改:
 */

public class Author extends Observable {
    /**
     * 小說更新
     * @param content
     */
    public void upDateNovel(String content){
        setChanged();
        notifyObservers(content);
    }
}
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  • 觀察者： 讀者類，他可以訂閱喜歡的作者
/**
 * 作者:jtl
 * 日期:Created in 2019/2/22 11:56
 * 描述:讀者（觀察者）
 * 更改:
 */

public class Reader implements Observer {
    private String name;

    public Reader(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("尊敬的使用者"+name+":"+arg);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "讀者："+name;
    }
}
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  • 訂閱： 一個物件依賴另一個物件的過程
        //觀察者
        Reader jia=new Reader("小賈");
        Reader luo=new Reader("小羅");
        Reader xie=new Reader("小謝");
        Reader dong=new Reader("小董");
        Reader liu=new Reader("小劉");
        //被觀察者
        Author author=new Author();
        //訂閱（依賴）
        author.addObserver(jia);
        author.addObserver(luo);
        author.addObserver(xie);
        author.addObserver(dong);
        author.addObserver(liu);
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  • 例項： 有五個讀者，同時喜歡作者耳根的作品仙逆。他們都訂閱了這部作品。每當作品有更新的時候，他們都會收到通知 （被觀察者狀態更新時，依賴於該被觀察者的觀察者都會做出相應的改變）。 其中小劉在看了一段時間之後，臨近期末考試為了專心複習，他就取消了耳根的訂閱。這樣耳根作品更新的時候，他就不會再收到通知了！
public class ObserverTest {
    @Test
    public void upDateNovel(){
        Reader jia=new Reader("小賈");
        Reader luo=new Reader("小羅");
        Reader xie=new Reader("小謝");
        Reader dong=new Reader("小董");
        Reader liu=new Reader("小劉");

        Author author=new Author();
        author.addObserver(jia);
        author.addObserver(luo);
        author.addObserver(xie);
        author.addObserver(dong);
        author.addObserver(liu);
        author.upDateNovel("您喜歡的作者耳根的最新小說，仙逆更新最新章節了");

        System.out.println("\n----------------小劉由於不想再看小說就取消了訂閱----------------------\n");

        author.deleteObserver(liu);
        author.upDateNovel("您喜歡的作者耳根的最新小說，仙逆更新最新章節了");
    }
}
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輸出結果.png

4. 如何使用觀察者模式

  • 分析： 上面大家可能發現了。Author類（被觀察者）繼承了一個Observable，而Reader實現了一個Observer介面。其實這兩個是系統提供給我們的。其中Observable是一個抽象類。而Observer是一個介面。我們看下他們的原始碼！
/**
 * A class can implement the <code>Observer</code> interface when it
 * wants to be informed of changes in observable objects.
 *
 * @author  Chris Warth
 * @see     java.util.Observable
 * @since   JDK1.0
 */
public interface Observer {
    /**
     * This method is called whenever the observed object is changed. An
     * application calls an <tt>Observable</tt> object's
     * <code>notifyObservers</code> method to have all the object's
     * observers notified of the change.
     *
     * @param   o     the observable object.
     * @param   arg   an argument passed to the <code>notifyObservers</code>
     *                 method.
     */
    void update(Observable o, Object arg);
}
複製程式碼
  • Observer： 該介面的註釋：當一個類希望被告知可觀察物件的變化時，它可以實現 Observer 介面。這裡只有一個方法，是當被觀察者狀態做出改變時。觀察者即可在該方法內做出相應改變。
public class Observable {
    private boolean changed = false;
    private Vector<Observer> obs;

    public Observable() {
        obs = new Vector<>();
    }

    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null)
            throw new NullPointerException();
        if (!obs.contains(o)) {
            obs.addElement(o);
        }
    }

    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }

    public void notifyObservers() {
        notifyObservers(null);
    }

    public void notifyObservers(Object arg) {
        Object[] arrLocal;

        synchronized (this) {
            if (!hasChanged())
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
    }

    public synchronized void deleteObservers() {
        obs.removeAllElements();
    }

    protected synchronized void setChanged() {
        changed = true;
    }

    protected synchronized void clearChanged() {
        changed = false;
    }

    public synchronized boolean hasChanged() {
        return changed;
    }

    public synchronized int countObservers() {
        return obs.size();
    }
}
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  • Observable： 這裡的Observable類就相當於之前我們說的抽象觀察者。他的所有Observer都通過addObserver()方法新增入了一個Vector中。而notifyObservers()則是用了一個for迴圈來呼叫每個Observer的update()方法。不過這裡用了一個changed來作為標記位。只有呼叫了hasChanged()方法才能繼續下去，它的作用是為了在更新觀察者時有更好的彈性。假如作者不想每提交一章就更新一次，而是一次性的更新兩章之後再通知讀者。那麼這個方法的作用就顯現出來了。

  • 使用方式： 所以你如果想快速實現觀察者模式的話，就可以讓觀察者實現Observer介面，具體主題（被觀察者）整合Observable類。這樣就OK了。很快很簡單吧。不過要注意的是，他的更新順序因為for迴圈的寫法不同，Observer物件的更新順序不同，這點要注意！ 同時這種快速整合也是有缺點的。那就是Observable是一個類，假如我們的具體主題類再繼承了Observable的同時還想繼承另一個超類就不行了。所以如果需求不滿足的話，我們可以像上面一樣自己去寫一個Observable和Observer來滿足自己的需求，就像RxJava一樣。如果想學到更多的觀察者模式具體使用方式，可以去看下RxJava原始碼。

5. 結束語：

好了，就說到這兒了。還是那句老話，風裡雨裡我都在這裡等你。你們的關注和點贊是我寫作的最大動力。希望大家能夠給我一點點的動力。動動您的小手。如果文章中有錯誤的地方，希望您及時指出，我好改正。讓我們共同進步。別忘了關注和點贊。謝謝您了！！！ 另附GitHub原始碼地址：github.com/13046434521…

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