Java 设计模式——观察者模式

一、概述

Java的设计模式很多，观察者模式被称为是模式中的皇后，而且Java jdk也对它做了实现，可见该设计模式的重要位置。在图形化设计的软件中，为了实现视图和事件处理的分离，大多都采用了Observer模式，比如 Java的Swing，Flex的ActionScript等。在现实的应用系统中也有好多应用，比如像当当网、京东商城一类的电子商务网站，如果你对某 件商品比较关注，可以放到收藏架，那么当该商品降价时，系统给您发送手机短信或邮件。这就是观察者模式的一个典型应用，商品是被观察者，有的叫主体；关注 该商品的客户就是观察者。下面的一个事例将模拟这个应用。

GoF说道：Observer模式的意图是“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”。从这段话里我们可以得到两个信息，如下：

1， 观察者（具体执行操作的对象，有多个）

2， 被观察者（顾名思义是被观察的对象，如果该对象发生某些变化则通知观察者执行对应的操）

二、jdk中观察者模式解析

在java的util包中实现了该设计模式的框架，大部分应用都可以直接用它，当然了你也可以自己实现它，实际上就是一个被观察者的抽象类和一个观察者接口。我们先看一下jdk是如何实现的。被观察者的抽象类java.util.Observable

package java.util;

public class Observable {

private boolean changed = false;

private Vector obs;

//创建被观察者时就创建一个它持有的观察者列表，注意，这个列表是需要同步的。

public Observable() {

obs = new Vector();

}

/**

* 添加观察者到观察者列表中去

*/

public synchronized void addObserver(Observer o) {

if (o == null)

throw new NullPointerException();

if (!obs.contains(o)) {

obs.addElement(o);

}

}

/**

* 删除一个观察者

*/

public synchronized void deleteObserver(Observer o) {

obs.removeElement(o);

}

public void notifyObservers() {

notifyObservers(null);

}

/**

* 通知操作，即被观察者发生变化，通知对应的观察者进行事先设定的操作,这个方法接受一个参数，这个参数一直传到观察者里，以供观察者使用

*/

public void notifyObservers(Object arg) {

Object[] arrLocal;

synchronized (this) {

if (!changed)

return;

arrLocal = obs.toArray();

clearChanged();

}

for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)

((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);

}

public synchronized void deleteObservers() {

obs.removeAllElements();

}

protected synchronized void setChanged() {

changed = true;

}

protected synchronized void clearChanged() {

changed = false;

}

public synchronized boolean hasChanged() {

return changed;

}

public synchronized int countObservers() {

return obs.size();

}

}

当我们自己的被观察者继承这个Observable类是，我们就自动的获取到被观察者的一切条件了。很方便是不是，这也是为什么sun要把Observable放到java.util包中的原因，就是为了方便开发者。

下面我们再看一下观察者的接口java.util.Observer

package java.util;

public interface Observer {

void update(Observable o, Object arg);

}

接口中就只有一个方法，update，方法中有两个参数，Observable和一个object，第一个参数就是被观察的对象，而第二个参数就 得看业务需求了，需要什么就传进去什么。我们自己的观察者类必须实现这个方法，这样在被观察者调用notifyObservers操作时被观察者所持有的 所有观察者都会执行update操作了.

三、观察者模式应用

下面是一个book对象，它是一个被观察者，所以要继承Observable。

import java.util.Observable;

public class Book extends Observable {

private String name = "";

private double price = 0.0;

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public double getPrice() {

return price;

}

public void setPrice(double price) {

this.price = price;

}

//当书的价格修改时调用该方法

public void modifyPrice(Book b) {

//调用父类的方法，改变被观察者的状态

setChanged();

//通知客户该书已降价

notifyObservers(b);

}

}

下面是观察者对象，表示顾客的电子邮件，它实现了Observer接口。

import java.util.Observable;

import java.util.Observer;

public class BuyerEmail implements Observer {

private String buyerId = "";

private String email = "";

public String getBuyerId() {

return buyerId;

}

public void setBuyerId(String buyerId) {

this.buyerId = buyerId;

}

public String getEmail() {

return email;

}

public void setEmail(String email) {

this.email = email;

}

//该方法会被“被观察者的父类”既Observable调用

public void update(Observable o, Object arg) {

//这里做具体发电子邮件的操作

Book b = (Book)arg;

System.out.println("给顾客的发电子邮件:"+b.getName()+"降价了,目前价格为："+b.getPrice());

}

}

下面是另一个观察者对象，表示顾客的手机，同样需要继承Observer接口

import java.util.Observable;

import java.util.Observer;

public class BuyerMobileMessage implements Observer {

private String buyerId = "";

private String mobileNo = "";

public String getBuyerId() {

return buyerId;

}

public void setBuyerId(String buyerId) {

this.buyerId = buyerId;

}

public String getMobileNo() {

return mobileNo;

}

public void setMobileNo(String mobileNo) {

this.mobileNo = mobileNo;

}

public void update(Observable o, Object arg) {

// TODO Auto-generated method stub

Book b = (Book)arg;

System.out.println("给顾客的发手机短信:"+b.getName()+"降价了,目前价格为："+b.getPrice());

}

}

下面是调用类：

public class MainApp {

public static void main(String args[])

{

Book b1 = new Book();

b1.setName("<<Java设计模式>>");

b1.setPrice(45.00);//假设原价是60，现在是降价促销

//下面的观察者在实际的应用中可以从数据库或文件中读取

BuyerMobileMessage bm = new BuyerMobileMessage();

bm.setBuyerId("001");

bm.setMobileNo("13810500085");

BuyerEmail be = new BuyerEmail();

be.setBuyerId("001");

be.setEmail("dobodo@163.com");

//增加观察者，在实际应用中就是那些人对该书做了关注

b1.addObserver(bm);

b1.addObserver(be);

b1.modifyPrice(b1);

}

}

输出：

给顾客的发电子邮件:<<Java设计模式>>降价了,目前价格为：45.0

给顾客的发手机短信:<<Java设计模式>>降价了,目前价格为：45.0

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总结：

Observable 被观察者 （类）

方法:添加观察者，删除观察者，通知观察者更新

Observable中使用Vector而不使用ArrayList 因为需要多线程同步

Observable有一个标志位 观察者更新的时候需要判断此标志位来做相应的事情 。

Observer 观察者（接口）方法:void update(Observable o, Object arg);

使用接口的原因我们应该理解为给自己的类添加一种Observer功能而不是吧自己的类当成观察者抽象类。

观察者模式：就是运用了java的继承和接口，在被观察者的抽象类里设置一个状态标志，通过该标志判断是否通知观察者对象。在学习该模式的同时，我们更应该学习java的继承和接口的灵活应用，其实所有的设计模式都是继承、接口、多态的灵活应用。