引言

觀察者模式可以說(shuō)是JDK中使用最多的模式之一，這個(gè)模式可以讓你的對(duì)象隨時(shí)隨地的了解想要知道的情況，你還可以讓某個(gè)對(duì)象在運(yùn)行時(shí)決定是否要繼續(xù)通知；觀察者模式的定義為：

定義對(duì)象間一種一對(duì)多的依賴(lài)關(guān)系，使得當(dāng)每一個(gè)對(duì)象改變狀態(tài)，則所有依賴(lài)于它的對(duì)象都會(huì)得到通知并自動(dòng)更新

從定義就可以看出，觀察者模式主要就是兩部分：主題（Subject）和觀察者（Observer）

為了更清楚的了解觀察者模式，下面將會(huì)用案例說(shuō)明觀察者模式；

天氣預(yù)報(bào)項(xiàng)目

今天一個(gè)新的項(xiàng)目交到了你的手上，這個(gè)項(xiàng)目是一個(gè)天氣預(yù)報(bào)公司的，他們想要

• 將每天測(cè)量到的溫度，濕度，氣壓等等以公告的形式發(fā)布出去
• 設(shè)計(jì)開(kāi)放型 API，便于其他第三方也能接入氣象站獲取數(shù)據(jù)
• 而且天氣預(yù)報(bào)最基本的要求是準(zhǔn)時(shí)，不能開(kāi)始下雨了才把下雨的預(yù)報(bào)發(fā)出來(lái)，所以很重要的一點(diǎn)是：每當(dāng)天氣預(yù)報(bào)更新的時(shí)候，要實(shí)時(shí)通知給第三方；

通過(guò)需求分析可以提煉出關(guān)鍵一點(diǎn)：公布天氣信息的“布告板”可以有多個(gè)，這些布告板全部從天氣預(yù)報(bào)公司獲取天氣信息；
大致是下圖的意思：

再加上實(shí)時(shí)更新的需求，就是對(duì)標(biāo)觀察者模式；
上面圖可以等同于下面這個(gè)：

所以只需要確定好觀察者模式的兩個(gè)主要組成：主題（Subject）和觀察者（Observer）就好了；

很明顯，主題對(duì)象就是天氣預(yù)報(bào)公司，觀察者就是一系列第三方網(wǎng)站（的布告板）；

接下來(lái)就是如何用方法將觀察者和主題聯(lián)系起來(lái)呢？
對(duì)于觀察者來(lái)說(shuō)，需要的方法就是一個(gè)：

• 接受主題的輸入(update)

對(duì)于主題來(lái)說(shuō)，需要以下功能：

• registerObserver() 注冊(cè)
• removeObserver() 移除
• notifyObservers() 通知注冊(cè)的用戶(hù)

那么就可以簡(jiǎn)單嘗試畫(huà)出UML類(lèi)圖了：

大致就是這樣，Subject是主題的接口，Observer是觀察者的接口，
可能你會(huì)覺(jué)得上面明明就說(shuō)的那么簡(jiǎn)單，怎么這一下子多了好幾個(gè)東西
其實(shí)這樣子的代碼耦合度更低，而且思路非常簡(jiǎn)單，下面就來(lái)通過(guò)代碼實(shí)現(xiàn)一下就明白了；

主題：

// 主題接口 public interface Subject {public void registerObserver(Observer o); // 注冊(cè)觀察者public void removeObserver(Observer o); // 移除觀察者public void notifyObserver(); // 通知觀察者 } // 實(shí)現(xiàn)主題接口，該類(lèi)為天氣預(yù)報(bào)公司 import java.util.ArrayList;public class WeatherData implements Subject {private ArrayList<Observer> observers; // 觀察者數(shù)組，存放所有觀察者private float temperature; // 溫度private float humidity; // 濕度private float pressure; // 壓力public WeatherData() {observers = new ArrayList<>();}// 注冊(cè)觀察者@Overridepublic void registerObserver(Observer o) {observers.add(o);}// 移除觀察者@Overridepublic void removeObserver(Observer o) {int i = observers.indexOf(o);if (i >= 0) {observers.remove(o);}}// 通知觀察者@Overridepublic void notifyObserver() {for (var i : observers) {i.update(this.temperature, this.humidity, this.pressure);}}// 信息更新public void measurementsChanged() {notifyObserver();}// 設(shè)置天氣public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {this.temperature = temperature;this.humidity = humidity;this.pressure = pressure;measurementsChanged(); // 設(shè)置完成天氣就已經(jīng)改變了} }

觀察者：

// 觀察者 public interface Observer {public void update(float temp, float humidity, float pressure); // 更新布告板public void display(); // 展示布告板 } // 天氣預(yù)報(bào)公司自己的布告板 public class CurrentConditionsDisplay implements Observer{private float temperature; // 溫度private float humidity; // 濕度private float pressure; // 壓力@Overridepublic void update(float temp, float humidity, float pressure) {this.temperature = temp;this.humidity = humidity;this.pressure = pressure;display();}@Overridepublic void display() {System.out.println("當(dāng)前溫度：" + this.temperature +"當(dāng)前濕度：" + this.humidity + "當(dāng)前壓力：" + this.pressure);} } // 百度網(wǎng)站的溫度布告板 public class BaiDuDisplay implements Observer{private float temperature; // 溫度private float humidity; // 濕度private float pressure; // 壓力@Overridepublic void update(float temp, float humidity, float pressure) {this.temperature = temp;this.humidity = humidity;this.pressure = pressure;display();}@Overridepublic void display() {System.out.println("百度溫度：" + this.temperature +"百度濕度：" + this.humidity + "百度壓力：" + this.pressure);} }

還可以繼續(xù)增加布告板，這里就列舉這兩個(gè)了；

測(cè)試執(zhí)行代碼：

public class WeatherStation {public static void main(String[] args) {WeatherData weatherData = new WeatherData();Observer current = new CurrentConditionsDisplay(); // 自己網(wǎng)站的觀察者Observer baidu = new BaiDuDisplay(); // 百度觀察者weatherData.registerObserver(current); // 注冊(cè)觀察者weatherData.registerObserver(baidu); // 注冊(cè)觀察者weatherData.setMeasurements(11, 22, 33);} }

運(yùn)行結(jié)果：

當(dāng)前溫度：11.0當(dāng)前濕度：22.0當(dāng)前壓力：33.0 百度溫度：11.0百度濕度：22.0百度壓力：33.0

其實(shí)一看代碼，還是兩大部分，所以對(duì)于觀察者模式，主要思考的是主題和觀察者的關(guān)系就可以了；

使用了觀察者模式后，代碼有以下好處：

• 觀察者模式設(shè)計(jì)后，會(huì)以集合的方式來(lái)管理用戶(hù)(Observer)，包括注冊(cè)，移除和通知
• 增加觀察者(即成一個(gè)新的公告板)，就不需要去修改核心類(lèi) WeatherData 的代碼，遵守 ocp （開(kāi)閉）原則

Java內(nèi)置觀察者模式

JDK中提供了 java.util.Observable 實(shí)現(xiàn)類(lèi)和 java.util.Observer 接口，這是Java內(nèi)置的觀察者模式，可以直接來(lái)用，先簡(jiǎn)單對(duì)比介紹一下：

• Observable 的作用和地位等價(jià)于前面的Subject
• Observable 是類(lèi)，不是接口，類(lèi)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了核心的方法 ,即管理 Observer 的方法 add… delete … notify…
• Observer 接口的作用等價(jià)于前面的 Observer接口, 都有update
• Observable類(lèi) 和 Observer接口 的使用方法和前面講過(guò)的一樣，只是 Observable 是類(lèi)，通過(guò)繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)觀察者模式

下面我將用內(nèi)置觀察者模式支持來(lái)重寫(xiě)一下上面的代碼實(shí)現(xiàn)相同的功能；

主題：

import java.util.Observable;// 直接繼承Observable類(lèi) public class WeatherData extends Observable {private float temperature; // 溫度private float humidity; // 濕度private float pressure; // 壓力// 溫度改變通知觀察者public void measurementsChanged() {setChanged(); // 確定已經(jīng)改變notifyObservers();}// 設(shè)置溫度public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {this.temperature = temperature;this.humidity = humidity;this.pressure = pressure;measurementsChanged();}public float getTemperature() {return temperature;}public float getHumidity() {return humidity;}public float getPressure() {return pressure;} }

觀察者：

// 天氣預(yù)報(bào)公司自己的布告板 import java.util.Observable; import java.util.Observer;// 實(shí)現(xiàn)了Observer接口 public class CurrentConditionsDisplay implements Observer{private float temperature; // 溫度private float humidity; // 濕度private float pressure; // 壓力public void display() {System.out.println("當(dāng)前溫度為：" + this.temperature + " 當(dāng)前濕度為："+ this.humidity + " 當(dāng)前壓力為：" + this.pressure);}@Overridepublic void update(Observable o, Object arg) {if (o instanceof WeatherData) {WeatherData weatherData = (WeatherData) o;this.temperature = weatherData.getTemperature();this.humidity = weatherData.getHumidity();this.pressure = weatherData.getPressure();display();}} } // 百度網(wǎng)站的溫度布告板 import java.util.Observable; import java.util.Observer;// 實(shí)現(xiàn)了Observer接口 public class BaiDuDisplay implements Observer {private float temperature; // 溫度private float humidity; // 濕度private float pressure; // 壓力public void display() {System.out.println("百度溫度為：" + this.temperature + " 百度濕度為："+ this.humidity + " 百度壓力為：" + this.pressure);}@Overridepublic void update(Observable o, Object arg) {if (o instanceof WeatherData) {WeatherData weatherData = (WeatherData) o;this.temperature = weatherData.getTemperature();this.humidity = weatherData.getHumidity();this.pressure = weatherData.getPressure();display();}} }

測(cè)試執(zhí)行代碼：

public class WeatherStation {public static void main(String[] args) {WeatherData weatherData = new WeatherData(); // 主題CurrentConditionsDisplay currentConditionsDisplay = new CurrentConditionsDisplay(); // 觀察者BaiDuDisplay baiDuDisplay = new BaiDuDisplay(); // 百度觀察者weatherData.addObserver(currentConditionsDisplay); // 增添觀察者weatherData.addObserver(baiDuDisplay);// 增添觀察者weatherData.setMeasurements(11, 22, 33);} }

運(yùn)行結(jié)果：

百度溫度為：11.0 百度濕度為：22.0 百度壓力為：33.0 當(dāng)前溫度為：11.0 當(dāng)前濕度為：22.0 當(dāng)前壓力為：33.0

是不是有很多相同的地方，歸根結(jié)底都是使用的觀察者模式，所以只要知道觀察者模式由什么組成，什么時(shí)候用，那么你就真正了解了觀察者模式；

但是設(shè)計(jì)模式可不是隨便看看這倆代碼就能會(huì)用的，這也是設(shè)計(jì)模式不好學(xué)的一點(diǎn)，還是需要大量的代碼練習(xí)去體會(huì)，最后就能靈活運(yùn)用；

注：在JDK中JavaBeans和Swing都實(shí)現(xiàn)了觀察者模式，感興趣可以嘗試一下；

總結(jié)

總結(jié)一下觀察者模式：

• 觀察者模式定義了對(duì)象之間一對(duì)多的關(guān)系
• 主題通過(guò)一個(gè)共同的接口來(lái)更新觀察者
• 觀察者和主題之間用松耦合的方式結(jié)合，主題不知道觀察者的細(xì)節(jié)，只知道觀察者實(shí)現(xiàn)了觀察者接口
• 當(dāng)有多個(gè)觀察者時(shí)，不能依賴(lài)特定的通知次序

最后在這里展示一下觀察者模式的UML類(lèi)圖：

在這篇文章中的例子的代碼只是為了展示觀察者模式，但是并不是最優(yōu)的代碼，一個(gè)好的代碼可能要用到多種設(shè)計(jì)模式，這也是設(shè)計(jì)模式的一個(gè)難點(diǎn)；
設(shè)計(jì)模式的學(xué)習(xí)沒(méi)有什么技巧，只能在敲代碼的過(guò)程中不斷去體會(huì)，可能某一天你就會(huì)不自覺(jué)的使用設(shè)計(jì)模式，還是要多敲代碼多踩坑多思考，希望我們一起努力！！

歡迎大家的點(diǎn)評(píng)！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的设计模式（二）————观察者模式的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。