观察者模式Observer

Observer模式美在哪里？

Observer缔造互换性。提升互换性的途径：除低依赖性。

定义

定义对象之间的一对多依赖关系，当一个对象改变状态时，它的所有依赖都会自动获得通知。

观察者模式定义了一个一对多的依赖关系，让一个或多个观察者对象监听一个主题对象。这样一来，当被观察者状态发生改变时，需要通知相应的观察者，使这些观察者对象能够自动更新。

关键要素

主题

主题是观察者观察的对象，一个题必须具备下面三个特征：

持有监听的观察者的引用
支持增加和删除观察者
主题状态改变，通知观察者

观察者

当主题发生变化，收到通知进行具体的处理是观察者必须具备的特征。

为什么要用这种模式

这里举一个例子来说明，牛奶送奶站就是主题，订奶客户为监听者，客户从送奶站订阅牛奶后，会每天收到牛奶。如果客户不想订阅了，可以取消，以后就不会收到牛奶。

松耦合

观察者增加或删除无需修改主题的代码，只需要调用主题对应的增加或者删除的方法即可。
主题只负责通知观察者，但无需了解观察者如何处理通知。举个例子，送奶站只负责送递牛奶，不关心客户是喝掉还是洗脸
观察者只需等待主题通知，无需观察主题相关的细节。还是那个例子，客户只需关心送奶站送到牛奶，不关心牛奶由哪个快递人员，使用何种交通工具送达。

通知不错过

由于被动接受，正常情况下不会错过主题的改变通知。而主动获取的话，由于时机选取问题，可能导致错过某些状态。
是一种委托式的IOC

抽象主题(Subject)：它把所有观察都对象的引用保存到一个聚集里，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。

具体主题(ConcreteSubject):将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题内容状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。

抽象观察者(Observer): 为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题通知时更新自己。

具体观赛者(ConcreteObserver): 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状态协调。

自己代码实现：

抽象主题subject,定义一个通知所有观察者方法：

public interface Subject {  
    void notifyFighter();  
}

具体主题将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。

public class FangxueLe implements Subject {  
    //存放所有观察者对象，也可以是一个观察者对象  
        private int msg;  
        public FangxueLe(int msg){  
            this.msg = msg;  
        }  
        public void setMsg(int msg){  
            this.msg = msg;  
        }  
        List<RoleObserver> list = new ArrayList<>();  
        public void addRoleObserver(RoleObserver o){  
            list.add(o);  
        }  
        public void removeRoleObser(RoleObserver o){  
            list.remove(o);  
        }  
        public void notifyFighter(){  
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {  
                list.get(i).update(msg);  
            }  
        }  
}

抽象观察者(Observer)：为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题通知时更新自己

public interface RoleObserver {  
    void update(int msg);  
}

具体观察者(RoleA与RoleB):

public class RoleA implements RoleObserver{  
    @Override  
    public void update(int msg) {  
        if (msg == 0) {  
            System.out.println("A : 再等等 ，他还没下课");  
        } else if (msg == 1) {  
            System.out.println("A : 小贱下课了 抄家伙");  
        }  
    }  
}  
public class RoleB implements RoleObserver{  
    @Override  
    public void update(int msg) {  
        if (msg == 0) {  
            System.out.println("B : 快点走 他快要下课了");  
        } else if (msg == 1) {  
            System.out.println("B : 快 他下课了 要挨揍。去帮忙");  
        }  
    }  
}

测试类代码如下：

public static void main(String[] args) {  
        FangxueLe f = new FangxueLe(0);  
        RoleObserver a = new RoleA();  
        RoleObserver b = new RoleB();  
        f.addRoleObserver(a);  
        f.addRoleObserver(b);  
        f.notifyFighter();    //msg为0时的反应  

        f.setMsg(1);    //msg为1时的反应  
        f.notifyFighter();  
    }

通过对msg的变化，两个观察者会做出不同的反应

Java实现

Java中有观察者模式使用API

java.util.Observable这是一个类，而非接口，主题需要继承这个类。
java.util.Observer这是一个接口，监听者需要实现这个接口。

import java.util.Observable;  
import java.util.Observer;  
public class MainRoot {  
  public static void main(String[] args) {  
      Observer consumer = new Consumer();  
      MilkProvider provider = new MilkProvider();  
      provider.addObserver(consumer);  
      provider.milkProduced();  
  }  
    static class MilkProvider extends Observable {  
      public void milkProduced() {  
          setChanged();//状态改变，必须调用  
          notifyObservers();  
      }  
  }  
    static class Consumer implements Observer {  
      @Override  
      public void update(Observable arg0, Object arg1) {  
          System.out.println("Consumer update..." + arg0 + ";arg1=" + arg1);  
      }  
  }  
}

上述代码完成了

将consumer加入主题provider的观察者行列
provider设置状态变化，通知持有的观察者
观察者consumer收到通知，打印日志处理

setChanged为何物

其实上述代码中存在这样一处代码setChanged(),如果在通知之前没有调用这个方法，观察者是收不到通知的，这是什么呢？

这里我们看一下setChanged的源码

protected synchronized void setChanged() {  
    changed = true;  
}

很简单，然后打一下谁使用changed这个值

public synchronized boolean hasChanged() {  
    return changed;  
}

notifyObservers的代码

public void notifyObservers(Object data) {  
    int size = 0;  
    Observer[] arrays = null;  
    synchronized (this) {  
      if (hasChanged()) {  
          clearChanged();  
          size = observers.size();  
          arrays = new Observer[size];  
          observers.toArray(arrays);  
      }  
    }  
    if (arrays != null) {  
      for (Observer observer : arrays) {  
          observer.update(this, data);  
        }  
    }  
}

但是什么要加入这样一个开关呢？可能原因大致有三点

筛选有效通知，只有有效通知可以调用setChanged。比如，我的微信朋友圈一条状态，好友A点赞，后续该状态的点赞和评论并不是每条都通知A，只有A的好友触发的操作才会通知A。
便于撤销通知操作，在主题中，我们可以设置很多次setChanged,但是在最后由于某种原因要取消通知，我们可以使用clearChanged轻松解决问题。
主动权控制，由于setChanged为protected,而notifyObservers方法为public，这就导致存在外部随意调用notifyObservers的可能，但是外部无法调用setChanged,因此真正的控制权应该在主题这里。

主动获取

观察者模式即所谓的推送方式，然而推送并非完美无缺。比如主题变化会推送大量的数据，而其中的一些观察者只需要某项数据，此时观察者就需要在具体实现中花费时间筛选数据。

这确实是个问题，想要解决也不难，需要主题为某些数据提供getter方法，观察者只需调用getter取数据处理即可

static class MilkProvider extends Observable {
public void milkProduced() {
setChanged();//状态改变，必须调用
notifyObservers();
}
public float getPrice() {
return 2.5f;
}
}
static class Consumer implements Observer {
@Override
public void update(Observable arg0, Object arg1) {
MilkProvider provider = (MilkProvider)arg0;
System.out.println("milk price =" + provider.getPrice());  
}
}

不足与隐患

主要的问题表示在内存管理上，主要由以下两点

主题持有观察者的引用，如果未正常处理从主题删除观察者，会导致观察者无法被回收。
如果观察者具体实现代码有问题，会导致主题和观察者对象形成循环引用，在某些采用计数垃圾回收器可能导致无法回收。

观察者模式(Observer)