设计模式之观察者模式(发布订阅模式)

深藏阁楼爱情的钟 2022-05-21 10:39 298阅读 0赞

说明：本文参照《大话设计模式》中的案例做简要解析

### 观察者模式： ###

又叫发布-订阅模式，定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在发生变化时，会通知所有观察者对象，使他们能够更新自己。

我自己的理解，可以拿咱们都比较熟悉的上课来做比喻，在一个教室里，老师就是通知者，所有正在上课的学生就是观察者，老师说下课，所有的学生下课回家。老师说的“下课”，就是这里的“主题”，也可以叫话题(Topic)，学生接受到这个“主题”，采取相应的动作-（收拾东西回家）。

#### 类图及简要说明： ####

![70][]

Subject类，可理解为主题或者抽象通知者，一般用抽象类或接口实现。它把所有的观察者对象的引用保存在一个集合里，每个主题都可以有任何数量的观察者。

package com.uu.designPattern.observer;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    /**
      ***********************************************
      * 主题或抽象通知者
      * 	一般用一个抽象类或一个接口实现，把所有对观察者的引用保存在一个集合里，每一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。
      * @author UU
      * @date 2018年7月5日 下午3:00:23
      * @version 1.0
      ***********************************************
     */
    public abstract class Subject {
    
    	List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    	
    	/**添加观察者*/
    	public abstract void attach(Observer observer); 
    	/**移除观察者*/
    	public abstract void detach(Observer observer);
    	
    	/**
    	 * 通知观察者
    	 */
    	public void notifyAllObserver() {
    		observers.forEach(Observer::update);
    	}
    	
    }

Observer，抽象观察者，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。这个接口称为更新接口，更新接口一般都有一个update方法。

package com.uu.designPattern.observer;
    
    /**
      ***********************************************
      * 观察者
      * @author UU
      * @date 2018年7月5日 下午3:02:34
      * @version 1.0
      ***********************************************
     */
    public abstract class Observer {
    
    	public abstract void update();
    }

ConcreteSubject，具体的主题或具体的通知者，将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题的内部状态发生改变时，给所有已经注册的观察者发出通知。其实这里的意思主要是触发通知者发出通知，然后观察者根据通知信息作出相应的动作。

package com.uu.designPattern.observer;
    
    /**
     ***********************************************
     * 具体的主题或通知者，将有关状态存入具体主题对象，在具体的主题对象的内部状态发生改变时，通知所有已经注册的观察者
     * @author UU
     * @date 2018年7月5日 下午3:42:40
     * @version 1.0
     ***********************************************
     */
    public class ConcreteSubject extends Subject{
    
    	private String state;
    
    	public String getState() {
    		return state;
    	}
    
    	public void setState(String state) {
    		this.state = state;
    	}
    
    	@Override
    	public void attach(Observer observer) {
    		this.observers.add(observer);
    	}
    
    	@Override
    	public void detach(Observer observer) {
    		this.observers.remove(observer);
    	}
    
    }

ConcreteObserver，具体的观察者，实现抽象观察者所要实现的更新方法，以便使自身的状态与主题的状态保持一致。具体观察者包含一个具体主题对象的引用。

package com.uu.designPattern.observer;
    
    /**
     ***********************************************
     * 具体的观察者
     * 
     * @author UU
     * @date 2018年7月5日 下午3:46:47
     * @version 1.0
     ***********************************************
     */
    public class ConcreteObserver extends Observer {
    
    	private String name;
    	private String state;
    	private ConcreteSubject subject;
    
    	public ConcreteObserver(String name, ConcreteSubject subject) {
    		super();
    		this.name = name;
    		this.subject = subject;
    	}
    
    	@Override
    	public void update() {
    		state = subject.getState();
    		System.out.println("观察者" + this.name + "的新状态是：" + state);
    	}
    
    	public String getName() {
    		return name;
    	}
    
    	public void setName(String name) {
    		this.name = name;
    	}
    
    	public String getState() {
    		return state;
    	}
    
    	public void setState(String state) {
    		this.state = state;
    	}
    
    	public ConcreteSubject getSubject() {
    		return subject;
    	}
    
    	public void setSubject(ConcreteSubject subject) {
    		this.subject = subject;
    	}
    
    }

测试类：

package com.uu.designPattern.observer;
    
    public class ObserverTest {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		
    		ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
    		subject.attach(new ConcreteObserver("AA", subject));
    		subject.attach(new ConcreteObserver("BB", subject));
    		
    		subject.setState("ABC");
    		subject.notifyAllObserver();
    		
    		subject.setState("CCC");
    		subject.notifyAllObserver();
    		
    	}
    }

运行结果：

观察者AA的新状态是：ABC
    观察者BB的新状态是：ABC
    观察者AA的新状态是：CCC
    观察者BB的新状态是：CCC

#### 观察者模式的特点： ####

主要是为了解决各类直接的耦合度，一个出题可以有任意数量的观察者，一旦主题发生改变，所有注册的观察者都可以得到通知。主题发出通知时，并不需要知道他的观察者都是哪些，也就是说，具体的观察者是谁，他根本不需要知道，而任何一个观察者不知道也不需要知道其他观察者的存在。

再拿老师和学生来讲，老师不需要知道每个学生都是谁(也许是刚来的新老师)，老师只需要发出下课的指令就可以了，然后这个指令会被所有正在上课的学生接受到。对于每个学生个体而言，也不需要知道是否有其他学生是否存在，只要接受到老师的指令，照做就OK了。

#### 观察者模式的应用场景： ####

当一个对象的改变需要同时改变其他对象时，并且它不知道具体有多少对象需要改变。

**总的来讲，观察者模式所做的工作就是解除耦合，让耦合的双方都依赖于抽象，而不是依赖于具体。从而使得各自的变化都不会影响到另一边的变化。**

在Dubbo的注册中心Zookeeper中的服务注册和订阅应用的就是这种模式。

以上全是个人见解，若有错误，还望指正。

[70]: /images/20220521/658cd547e8dd437bbd27e7b47ff198cc.png