观察者模式 -- 千军万马穿云箭

定义

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。在观察者模式中，发生改变的对象称为观察目标，而被通知的对象称为观察者，一个观察目标可以对应多个观察者，而且这些观察者之间可以没有任何相互联系，可以根据需要增加和删除观察者，使得系统更易于扩展。

模式分析

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。我们创建 Subject 类、Observer 抽象类和扩展了抽象类 Observer 的实体类。

Subject

主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集（比如ArrayList对象）里，每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象，主题角色又叫做被观察者角色。

public class Subject {
    /**
     * 用来保存注册的观察者对象
     */
    private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();

    /**
     * 用来保存被观察的参数
     */
    private int state;
    
    /**
     * 注册观察者对象
     * @param observer    观察者对象
     */
    public void attach(Observer observer) {         
        list.add(observer);
        System.out.println("Attached an observer");
    }

    /**
     * 删除观察者对象
     * @param observer    观察者对象
     */
    public void detach(Observer observer) {         
        list.remove(observer);
    }

    public int getState() {
       return state;
    }
    
    /**
     * 改变状态
     * @param state    新状态
     */
    public void change(int state) {
       this.state = state;
       notifyAllObservers();
    }

    /**
     * 通知所有注册的观察者对象
     */
    public void nodifyObservers() {
        for(Observer observer : list) {
            observer.update(state);
        }
    }
}

Observer

抽象观察者(Observer)角色为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己，这个接口叫做更新接口。

public interface Observer {
    /**
     * 更新接口
     * @param state    更新的状态
     */
    public void update(String state);
}

ConcreteObserver

具体观察者(ConcreteObserver)角色存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态相协调。如果需要，具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用。

public class ConcreteObserver implements Observer {
    //观察者的状态
    private String observerState;
    
    @Override
    public void update(String state) {
        /**
         * 更新观察者的状态，使其与目标的状态保持一致
         */
        observerState = state;
        System.out.println("状态为："+observerState);
    }
}

Client

客户端类只需要创建具体主题对象和具体观察者对象，然后将观察者对象登记到主题对象上就完成了观察者模式建立。

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建主题对象
        ConcreteSubject subject = new Subject();
        //创建观察者对象
        Observer observer = new ConcreteObserver();
        //将观察者对象登记到主题对象上
        subject.attach(observer);
        //改变主题对象的状态
        subject.change("new state");
    }

}

应用实例

在Android中，我们往ListView添加数据后，都会调用Adapter的notifyDataChanged()方法，其中使用了观察者模式。

当ListView的数据发生变化时，调用Adapter的notifyDataSetChanged函数，这个函数又会调用DataSetObservable的notifyChanged函数，这个函数会调用所有观察者(AdapterDataSetObserver)的onChanged方法，在onChanged函数中又会调用ListView重新布局的函数使得ListView刷新界面。

使用时注意事项

• Java中已经有了对观察者模式的支持类。

  在Java语言的java.util库里面，提供了一个Observable类以及一个Observer接口，构成JAVA语言对观察者模式的支持。

• 避免循环引用。

  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。

• 一般采用异步方式。

  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。另外，如果顺序执行，某一观察者错误会导致系统卡壳。