java設計模式之 觀察者模式

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觀察者模式定義

GOF給觀察者模式如下定義：定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀态發生改變時，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。

該模式包含四個角色

• 抽象被觀察者角色：也就是一個抽象主題，它把所有對觀察者對象的引用儲存在一個集合中，每個主題都可以有任意數量的觀察者。抽象主題提供一個接口，可以增加和删除觀察者角色。一般用一個抽象類和接口來實作。
• 抽象觀察者角色：為所有的具體觀察者定義一個接口，在得到主題通知時更新自己。
• 具體被觀察者角色：也就是一個具體的主題，在集體主題的内部狀态改變時，所有登記過的觀察者發出通知。
• 具體觀察者角色：實作抽象觀察者角色所需要的更新接口，一邊使本身的狀态與制圖的狀态相協調。

模拟執行個體

我們以微信群為例（微信真實實作并非如此，這裡僅作為示例）。微信伺服器管理着群裡的所有使用者，微信伺服器收到消息後，将會将消息主動通知給其管理的所有使用者。

先定義兩個接口：觀察者接口

Observer

和被觀察者接口

Observerable

, 觀察者接口中定義了介紹服務的方法，被觀察者中會維護觀察者的執行個體對象，被觀察者通常會有這三個方法：

registerObserver、removeObserver、notifyObserver

，使用者注冊、删除、通知觀察者的執行個體。

類圖如下：

觀察者接口,定義了一個update()方法，當被觀察者調用notifyObservers()方法時，觀察者的update()方法會被回調。：

public interface Observer {
    void update(String message);
}           

被觀察者接口,聲明了添加、删除、通知觀察者方法：

public interface Observerable {
    /**
     * 注冊觀察者
     * @param o
     */
    void registerObserver(Observer o);

    /**
     * 删除觀察者
     * @param o
     */
    void removeObserver(Observer o);

    /**
     * 通知
     */
    void notifyObserver();
}           

觀察者的執行個體，普通使用者User。其中的update方法用于接收并處理消息：

public class User implements Observer {

    private String name;
    private String message;

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

    @Override
    public void update(String message) {
        this.message = message;
        read();
    }

    public void read() {
        System.out.println(name + " 收到被觀察者推送消息： " + message);
    }
}           

模拟微信伺服器，被觀察者的執行個體：

public class WechatServer implements Observerable {

    /**
     * 觀察者集合
     */
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    /**
     * 消息
     */
    private String msg;


    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        if (!observers.isEmpty()) {
            observers.remove(o);
        }
    }

    /**
     * 接收消息以後，周遊所有的observers進行通知
     */
    @Override
    public void notifyObserver() {
        observers.forEach(observer -> observer.update(msg));
    }

    public void setInfomation(String s) {
        this.msg = s;
        System.out.println("微信服務更新消息： " + s);
        //消息更新，通知所有觀察者
        notifyObserver();
    }
}           

整體流程：WechatServer 被觀察者内部會維護一個觀察者的清單observers，當被觀察者要發送消息通知觀察者時，周遊observers，逐個調用其内部的update方法即可。

編寫測試類：

public static void main(String[] args) {
    WechatServer server = new WechatServer();
    
    Observer userZhang = new User("ZhangSan");
    Observer userLi = new User("LiSi");
    Observer userWang = new User("WangWu");
    
    server.registerObserver(userZhang);
    server.registerObserver(userLi);
    server.registerObserver(userWang);
    server.setInfomation("PHP是世界上最好用的語言！");
    
    System.out.println("----------------------------------------------");
    
    server.removeObserver(userZhang);
    server.setInfomation("JAVA是世界上最好用的語言！");
}           

運作輸出：

微信服務更新消息： PHP是世界上最好用的語言！
ZhangSan 收到被觀察者推送消息： PHP是世界上最好用的語言！
LiSi 收到被觀察者推送消息： PHP是世界上最好用的語言！
WangWu 收到被觀察者推送消息： PHP是世界上最好用的語言！
----------------------------------------------
微信服務更新消息： JAVA是世界上最好用的語言！
LiSi 收到被觀察者推送消息： JAVA是世界上最好用的語言！
WangWu 收到被觀察者推送消息： JAVA是世界上最好用的語言！