观察者模式

当对象间存在一对多关系时，则使用观察者模式（Observer Pattern）。比如，当一个对象被修改时，则会自动通知它的依赖对象。观察者模式属于行为型模式。

介绍

意图：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

主要解决：一个对象状态改变给其他对象通知的问题，而且要考虑到易用和低耦合，保证高度的协作。

何时使用：一个对象（目标对象）的状态发生改变，所有的依赖对象（观察者对象）都将得到通知，进行广播通知。

如何解决：使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化。

关键代码：在抽象类里有一个 ArrayList 存放观察者们。

应用实例：1、拍卖的时候，拍卖师观察最高标价，然后通知给其他竞价者竞价。2、西游记里面悟空请求菩萨降服红孩儿，菩萨洒了一地水招来一个老乌龟，这个乌龟就是观察者，他观察菩萨洒水这个动作。

优点：1、观察者和被观察者是抽象耦合的。2、建立一套触发机制。

缺点：1、如果一个被观察者对象有很多的直接和间接的观察者的话，将所有的观察者都通知到会花费很多时间。2、如果在观察者和观察目标之间有循环依赖的话，观察目标会触发它们之间进行循环调用，可能导致系统崩溃。3、观察者模式没有相应的机制让观察者知道所观察的目标对象是怎么发生变化的，而仅仅只是知道观察目标发生了变化。

使用场景：

一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面。将这些方面封装在独立的对象中使它们可以各自独立地改变和复用。
一个对象的改变将导致其他一个或多个对象也发生改变，而不知道具体有多少对象将发生改变，可以降低对象之间的耦合度。
一个对象必须通知其他对象，而并不知道这些对象是谁。
需要在系统中创建一个触发链，A对象的行为将影响B对象，B对象的行为将影响C对象……，可以使用观察者模式创建一种链式触发机制。

注意事项：1、JAVA 中已经有了对观察者模式的支持类。2、避免循环引用。3、如果顺序执行，某一观察者错误会导致系统卡壳，一般采用异步方式。

实现

观察者模式使用三个类 Subject、Observer 和 Client。Subject 对象带有绑定观察者到 Client 对象和从 Client 对象解绑观察者的方法。创建 Subject 类、Observer 抽象类和扩展了抽象类 Observer 的实体类。

ObserverPatternDemo，的演示类使用 Subject 和实体类对象来演示观察者模式。

步骤 1

创建 Subject 类。

Subject.java

import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Subject { private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>(); private int state; public int getState() { return state; } public void setState(int state) { this.state = state; notifyAllObservers(); } public void attach(Observer observer){ observers.add(observer); } public void notifyAllObservers(){ for (Observer observer : observers) { observer.update(); } } }

步骤 2

创建 Observer 类。

Observer.java

public abstract class Observer { protected Subject subject; public abstract void update(); }

步骤 3

创建实体观察者类。

BinaryObserver.java

public class BinaryObserver extends Observer{ public BinaryObserver(Subject subject){ this.subject = subject; this.subject.attach(this); } @Override public void update() { System.out.println( "Binary String: " + Integer.toBinaryString( subject.getState() ) ); } }

OctalObserver.java

public class OctalObserver extends Observer{ public OctalObserver(Subject subject){ this.subject = subject; this.subject.attach(this); } @Override public void update() { System.out.println( "Octal String: " + Integer.toOctalString( subject.getState() ) ); } }

HexaObserver.java

public class HexaObserver extends Observer{ public HexaObserver(Subject subject){ this.subject = subject; this.subject.attach(this); } @Override public void update() { System.out.println( "Hex String: " + Integer.toHexString( subject.getState() ).toUpperCase() ); } }

步骤 4

使用 Subject 和实体观察者对象。

ObserverPatternDemo.java

public class ObserverPatternDemo { public static void main(String[] args) { Subject subject = new Subject(); new HexaObserver(subject); new OctalObserver(subject); new BinaryObserver(subject); System.out.println("First state change: 15"); subject.setState(15); System.out.println("Second state change: 10"); subject.setState(10); } }

步骤 5

执行程序，输出结果：

First state change: 15
Hex String: F
Octal String: 17
Binary String: 1111
Second state change: 10
Hex String: A
Octal String: 12
Binary String: 1010

5篇笔记写笔记

#2275

观音洒水

public class TortoisObserverDemo {
    public static void main(String[] args){
        GuanYin guanYin = new GuanYin();

        new SmallTortoise(guanYin);
        new BigTortoise(guanYin);

        guanYin.watering();
    }
}



public class GuanYin {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();

    public void watering(){
        System.out.println("观音洒水");
        notifyAllTortoise();
    }

    private void notifyAllTortoise() {
        int i = 0;
        for (Observer o:observers) {
            o.flyToGuanYin();
            System.out.println(++i);
        }
    }

    public void attach(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
}


public abstract class Observer {
    protected GuanYin guanYin;
    protected abstract void flyToGuanYin();
}



public class SmallTortoise extends Observer {

    public SmallTortoise(GuanYin guanYin) {
        this.guanYin = guanYin;
        this.guanYin.attach(this);
    }

    @Override
    protected void flyToGuanYin() {
        System.out.println("SmallTortoise fly to guanyin");
    }
}




public class BigTortoise extends Observer {

    public BigTortoise(GuanYin guanYin) {
        this.guanYin = guanYin;
        this.guanYin.attach(this);
    }

    @Override
    protected void flyToGuanYin() {
        System.out.println("BigTortoise fly to guanyin");
    }
}

#2274

看了上面的代码，用 kotlin 实现了一下：

/**
 * 观察者
 */
interface Observer {
    fun <T : Any?> update(msg: T)
}
 
/**
 * 观察者1,2,3
 */
class Ob1(private val id: Int = 0) : Observer {
    override fun <T> update(msg: T) {
        println("接收消息，观察者$id:$msg")
    }
}
//这里是kotlin的类委托
class Ob2 : Observer by Ob1(2)
class Ob3 : Observer by Ob1(3)
 
/**
 * 被观察者（订阅者）
 */
class Subject {
 
    //存放观察者
    private  var observers =  ArrayList<Observer>()
    //订阅观察者
    fun attach(ob: Observer) {
        observers.add(ob)
    }
    //设置数据
    fun <T : Any?> setMsg(msg: T) {
        this.notify(msg)
    }
    //更新数据
    private fun <T : Any?> notify(msg: T) {
        for (iOb in this.observers) {
            iOb.update(msg)
        }
    }
}
 
/**
 * Kotlin版 观察者模式
 * @author IWH
 * Des：kotlin1.3支持主函数省略参数
 */
fun main() {
 
    val sub = Subject().apply {
        attach(Ob1())
        attach(Ob2())
        attach(Ob3())
    }
    with(sub){
        setMsg(123)
        setMsg("hello world")
        setMsg('A')
        setMsg(null)
    }
}

#2273
文人墨客

Observer 模式的定义：该模式定义了对象之间的一对多依赖关系，Subject 对象是一，Observer 对象是多。当 Subject 对象的状态发生改变时，所有依赖于该 Subject 对象的 Observer 对象都会得到通知，并且自动更新。
仔细分析定义，要精确理解观察者模式主要注意三点：
1.定义了对象间的一对多依赖关系；
2.当 Subject 对象的状态发生改变时，所有依赖于该 Subject 对象的 Observer 对象都会得到通知；
3.Observer 对象得到通知后，会自动更新，而不是被动；
其它的所有点都是细枝末节，由具体业务需求来决定。比如：
1. Subject 角色是应该定义成类？比如内置的 java.util.Observable；还是应该定义成接口，以规避Java不支持多重继承的问题？比如《Head First 设计模式》中的推荐作法。
2.应该在什么时候订阅主题（或者说注册观察者）？是实例化观察者对象的同时？比如贴主的示例；还是由客户自主决定？比如此贴的第一篇分享笔记。
3.是否应该实现取消订阅功能（或者说取消注册）？
4.主题对象通知观察者时，是否携带消息？换句话说，是“推”消息？如贴主示例；还是“拉”消息？
5.是否支持多线程？

#2272

用 C# 实现了示例并优化了一下:

Subject.cs

public class Subject
{
    private readonly List<Observer> _observers = new List<Observer>();

    private int _state;

    public int State
    {
        get => _state;
        set
        {
            _state = value;
            NotifyAllObservers();
        }

    }

    public void AddObserver(Observer observer)
    {
        observer.Subject = this;
        _observers.Add(observer);
    }

    public void NotifyAllObservers() => _observers.ForEach(o => o.Update());
}

Observer.cs

public abstract class Observer
{
    public Subject Subject;
    
    public abstract void Update();
}

BinaryObserver.cs

public class BinaryObserver:Observer
{
    public BinaryObserver()
    {
        
    }
    public BinaryObserver(Subject subject)
    {
        subject.AddObserver(this);
    }
    public override void Update()
    {
        Console.WriteLine($"Binary String: {Convert.ToString(Subject.State, 2)}");
    }
}

OctalObserver.cs

public class OctalObserver:Observer
{
    public OctalObserver()
    {
        
    }
    public OctalObserver(Subject subject)
    {
        subject.AddObserver(this);
    }

    public override void Update()
    {
        Console.WriteLine($"Octal  String: {Convert.ToString(Subject.State, 8)}");
    }
}

HexaObserver.cs

public class HexaObserver:Observer
{
    public HexaObserver()
    {
        
    }
    public HexaObserver(Subject subject)
    {
        subject.AddObserver(this);
    }
    public override void Update()
    {
        Console.WriteLine($"Hex   String: {Convert.ToString(Subject.State, 16)}");
    }
}

Demo.cs

public void NumberChange()
{
    Subject subject1 = new Subject();
    new BinaryObserver(subject1);
    new OctalObserver(subject1);
    new HexaObserver(subject1);
    Console.WriteLine("1 state=15");
    subject1.State = 15;
    Console.WriteLine("1 state=10");
    subject1.State = 10;

    Subject subject2 = new Subject();
    subject2.AddObserver(new BinaryObserver());
    subject2.AddObserver(new OctalObserver());
    subject2.AddObserver(new HexaObserver(subject1));
    Console.WriteLine("2 state=15");
    subject1.State = 15;
    Console.WriteLine("2 state=10");
    subject1.State = 10;
}

#2271

观察者模式，我理解的就是观察者订阅被观察者的状态，当被观察者状态改变的时候会通知所有订阅的观察者的过程。所以以下这种写法会不会更加容易理解一些呢？

观察者接口：

public abstract class Observer {    
    public abstract void update(String msg);
}

第一个观察者：

public class F_Observer extends Observer {
    public void update(String msg) {
        System.out.println(F_Observer.class.getName() + " : " + msg);
    }
}

第二个观察者：

public class S_Observer extends Observer {
    public void update(String msg) {
        System.out.println(S_Observer.class.getName() + " : " + msg);
    }
}

第三个观察者：

public class T_Observer extends Observer {
    public void update(String msg) {
        System.out.println(T_Observer.class.getName() + " : " + msg);
    }
}

被观察者：

public class Subject {        
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();    //状态改变    
    public void setMsg(String msg) {        
        notifyAll(msg);    
    }   
     //订阅    
    public void addAttach(Observer observer) {        
        observers.add(observer);    
    }    
    //通知所有订阅的观察者    
    private void notifyAll(String msg) {        
        for (Observer observer : observers) {            
            observer.update(msg);        
        }   
    }
}

使用方法：

public class Main {    
    public static void main(String[] args) {        
        F_Observer fObserver = new F_Observer();        
        S_Observer sObserver = new S_Observer();        
        T_Observer tObserver = new T_Observer();                
        Subject subject = new Subject();        
        subject.addAttach(fObserver);        
        subject.addAttach(sObserver);        
        subject.addAttach(tObserver);                
        subject.setMsg("msg change");    
    }
}

运行结果：test.F_Observer : msg changetest.S_Observer : msg changetest.T_Observer : msg change

尊贵的董事大人

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