設計模式-觀察者模式

　　觀察者模式是對象的行為模式，以叫釋出-訂閱(Publish/Subscribe)模式、模型-視圖(Model/View)模式、源-監聽器(Source/Listener)模式或從屬者(Dependents)模式。 (學習)

　　觀察者模式定義了一種一對多的依賴關系，讓多個觀察者對象同時監聽某一個主題對象。這個主題在狀态上發生變化時，會通知所有觀察者對象，使它們能夠自動更新自已。

觀察者模式的結構

　　一個軟體系統裡面包含了各種對象，就像一片欣欣向榮的森林充滿了各種生物一樣。在一片森林中，各種生物彼此依賴和限制，形成一個個生物鍊。一種生物的狀态變化會造成其它一些生物的相應行動，每一個生物都處理于别生物的互動之中。

　　同樣，一個軟體系統常常要求在某一個對象的态發生變化的時候，某些其他的對象做出相應的改變。做到這一點的設計方案有很多，但是為了使系統能夠易于複用，應該選擇低耦合度的設計方案。減少對象之間的耦合有利于系統的複用，但是同時設計師需 要使這些低耦合的對象之間能夠維持行動的協調一緻，保證高度的協作。觀察者模式是滿足這一要求的各種設計方案中最重的一種。

　　觀察者模式所涉及的角色有：

• 抽象主題(Subject)角色：

　　抽象主題角色把所有對觀察者對象的引用儲存在一個聚集(比如：ArrayList)裡，每個主題都可以有任何數量的觀察者。抽象主題提供一個接口，可以增加和删除觀察者對象，抽象主題角色又叫做抽象被觀察者(Observable)角色。

• 具體主題(ConcreteSubject)角色：

　　将有關狀态存入具體觀察者對象；在具體主題的内部狀态改變時，給所有登記過的觀察者發出通知。具體主題角色又叫做具體被觀察者(Concrete Observable)角色。

• 抽象觀察者(Observer)角色：

　　為所有的具體觀察者定義一個接口，在得到主題的通知時更新自已，這個接口叫做更新接口。

• 具體觀察者(ConcreteObserver)角色：

　　存儲與主題的狀态自恰的狀态。具體觀察者角色實作抽象觀察者角色所要求的更新接口，以便使本身的狀态與主題的狀态雙協調。如果需要，具體觀察者角色可以保持一個指向具體主題對象的引用。

源代碼 

package Observer

/**
 * 提象主題角色類
 * */
abstract class Subject {
    /**
     * 儲存注冊的觀察者對象
     * */
    val list = ArrayList<Observer>()

    /**
     * 注冊觀察者對象
     * */
    fun attach(observer: Observer) {
        list.add(observer)
        println("attach on observer")
    }

    /**
     * 删除觀察者對象
     * */
    fun detach(observer: Observer) {
        list.remove(observer)
    }

    /**
     * 通知所有的觀察者對象
     * */
    fun notifyObserver(newState: String) {
        for (observer in list) {
            observer.update(newState)
        }
    }
}      

package Observer

/**
 * 具體主題角色類
 * */
class ConcreteSubject : Subject() {

    private var state: String? = null

    fun change(newState: String) {
        this.state = newState
        println("the state changed into: $state")
        //狀态發生變化，通知所有觀察者
        this.notifyObserver(newState)
    }
}      

package Observer

/**
 * 抽象觀察者角色類
 * */
interface Observer {
    /**
     * 更新接口
     * */
    fun update(state:String)
}      

package Observer

/**
 * 具體觀察者角色類
 * */
class ConcreteObserver : Observer {
    //觀察者狀态
    var observerState: String? = null

    override fun update(state: String) {
        //更新觀察者的狀态
        this.observerState = state
        println("state is: $state")
    }
}      

運作結果如下

attached on observer
the state changed into: new state
state is: new state      

　　在運作時，這個用戶端首先建立了具體主題類的執行個體，以及一個觀察者對象。然後，它調用主題對象的attach()方法，獎這個觀察者對象向主題對象登記，也就是将它加入到主題對象的聚集中。

　　這時，用戶端調用主題的change()方法，改變了主題對象的内部狀态。主題對象在狀态發生變化時，調用超類的notifyObservers()方法，通知所有登記過的觀察者對象。

推模型和拉模型

　　觀察者模式中，又分為推模型和拉模型兩種方式。

• 推模型

　　主題對象向觀察者推送主題的詳細資訊，不管觀察者是否需要，推送的資訊通常是主題對象的全部或部分資料。

• 拉模型

　　主題對象在通知觀察者的時候，隻傳遞少量資訊。如果觀察者需要更具體的資訊，由觀察者主動到主題對象中擷取，相當于是觀察者從主題對象中拉資料。一般這種模型的實作中，會把主題對象自身通過update()方法傳遞給觀察者，這樣在觀察者需要擷取資料的時候，就可以通過這個引用來擷取了。

　　根據上面的描述，發現前面的例子就是典型的推模型，下面給出一個拉模型的執行個體。

　　拉模型的抽象觀察者類

　　拉模型通常都是把主題對象當做參數傳遞。

package Observer.pull

/**
 * 抽象觀察者角色類
 * */
interface Observer {
    fun update(subject: Subject)
}      

package Observer.pull

/**
 * 拉模型的具體觀察者類
 * */
class ConcreteObserver : Observer {

    //觀察者狀态
    var observerState: String? = null

    override fun update(subject: Subject) {
        //更新觀察者的狀态，使其與目标的狀态保持一緻
        observerState = (subject as ConcreteSubject).stateString
        println("觀察者狀态為:$observerState")
    }
}      

　　拉模型的抽象主題類

　　拉模型的抽象主題類主要的改變是notifyObservers()方法。在循環通知觀察者的時候，也就是循環調用觀察者的udpate()方法的時候，似入的參數不同。

package Observer.pull

abstract class Subject {
    /**
     * 儲存注冊的觀察者對象
     * */
    val list = ArrayList<Observer>()

    /**
     * 注冊觀察者對象
     * */
    fun attach(observer: Observer) {
        list.add(observer)
        println("attach on observer")
    }

    /**
     * 删除觀察者對象
     * */
    fun detach(observer: Observer) {
        list.remove(observer)
    }

    /**
     * 通知所有的觀察者對象
     * */
    fun notifyObserver() {
        for (observer in list) {
            observer.update(this)
        }
    }
}      

　　拉模型的具體主題類

　　跟推模型相比，有一點變化，就是調用通知觀察者的方法的時候，不需要傳入參數了。

package Observer.pull

/**
 * 拉模型的具體主題類
 * */
class ConcreteSubject : Subject() {

    var stateString: String? = null

    fun change(newState: String) {
        stateString = newState
        println("the state changed into: $newState")
        //狀态發生改變，通知所有觀察者
        this.notifyObserver()
    }
}      

　　兩種模式的比較

• 推模型是假定主題對象知道觀察者需要的資料；而拉模型是題對象不知道觀察者具體需要什麼資料，沒有辦法的情況下，把自身傳遞給觀察者，讓觀察者自已去按需取值。
• 推模型可能會使得觀察者對象難以複用，因為觀察者的udpate()方法是按需要定義的參數，可能無法兼顧沒有考慮到的使用情況。這就意味着出現新情況的時候，就可能提供新的update()方法，或者重新實作觀察者；而拉模型就不會造成這樣的情況，因為拉模型下，update()方法的參數是主題對象本身，這基本上是主題對象能傳遞的最大資料據集合了，基本上可以适應各種情況的需要。