JAVA设计模式——Observer观察者

本文的设计模式来源于github上人气比较高的iluwatar/java-design-patterns，包含了23种经典设计模式和很多实际应用中涉及到的模式。

文中涉及到的示例代码可能只抽取了部分进行讲解，如果有本地模拟需求，请参考源码。

“设计模式是程序员在设计应用程序时能够解决场景问题的最佳实现，通过经测试和验证的开发范例，可以提高开发效率。重用设计模式，可有效避免可能因细微问题而导致的重大隐患，同时有助于提升熟悉设计模式的编码人员和架构师对代码的可读性。”

作用

观察者模式（Obesrver，也可称作Dependents、Publish-Subscribe）。在对象与对象之间定义一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态变化后，其他依赖该对象的对象组将会自动收到通知以及做相应更新。

适用性

1. 当一个抽象事物存在两种属性，其中一种依赖于另外一种时，可以将这两种有依赖关系的属性封装在互相隔离的对象中，并可以单独地去修改和使用；
2. 当更改一个对象同时需要更改其他对象，而又不确认需要更改多少个其他对象时；
3. 当一个对象需要通知其他对象，而又不需要或者不想关心要通知的对象是谁时，可以使用观察者模式。

典型用例

1. 一个对象的变化导致其他对象的变化。

代码示例

以天气对兽人和霍比特人的影响为例。兽人和霍比特人同时感知到天气的变化，表现出不同的行为。

观察者（订阅者）

定义观察者，这里有两个观察者——霍比特人和兽人。

// 观察者定义
public interface WeatherObserver {
    void update(WeatherType currentWeather);
}
// 观察者——霍比特人
public class Hobbits implements WeatherObserver {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Hobbits.class);
    @Override
    public void update(WeatherType currentWeather) {
        switch (currentWeather) {
            case COLD:
                LOGGER.info("The hobbits are shivering in the cold weather.");
                break;
            case RAINY:
                LOGGER.info("The hobbits look for cover from the rain.");
                break;
            case SUNNY:
                LOGGER.info("The happy hobbits bade in the warm sun.");
                break;
            case WINDY:
                LOGGER.info("The hobbits hold their hats tightly in the windy weather.");
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}
// 观察者——兽人
public class Orcs implements WeatherObserver {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Orcs.class);
    @Override
    public void update(WeatherType currentWeather) {
        switch (currentWeather) {
            case COLD:
                LOGGER.info("The orcs are freezing cold.");
                break;
            case RAINY:
                LOGGER.info("The orcs are dripping wet.");
                break;
            case SUNNY:
                LOGGER.info("The sun hurts the orcs' eyes.");
                break;
            case WINDY:
                LOGGER.info("The orc smell almost vanishes in the wind.");
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

被观察者（发布者）

定义被观察者——天气

public class Weather {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Weather.class);
    // 当前天气
    private WeatherType currentWeather;
    // 观察者（订阅者）列表
    private List<WeatherObserver> observers;
    public Weather() {
        observers = new ArrayList<>();
        currentWeather = WeatherType.SUNNY;
    }
    // 添加观察者
    public void addObserver(WeatherObserver obs) {
        observers.add(obs);
    }
    // 移除观察者
    public void removeObserver(WeatherObserver obs) {
        observers.remove(obs);
    }
    // 天气随着时间的变化而变化
    public void timePasses() {
        WeatherType[] enumValues = WeatherType.values();
        currentWeather = enumValues[(currentWeather.ordinal() + 1) % enumValues.length];
        LOGGER.info("The weather changed to {}.", currentWeather);
        // 天气变化，通知观察者        
        notifyObservers();
    }
    // 通知
    private void notifyObservers() {
        for (WeatherObserver obs : observers) {
            obs.update(currentWeather);
        }
    }
}

public static void main(String[] args) {
    Weather weather = new Weather();
    weather.addObserver(new Orcs());
    weather.addObserver(new Hobbits());
    weather.timePasses();
    weather.timePasses();
}

类图