灯塔

十一大行为型模式之七:观察者模式。

简介

姓名 :观察者模式
英文名 :Observer Pattern
价值观 :盯着你怎么着
个人介绍
Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state,all its dependents are notified and updated automatically.
定义对象间一种一对多的依赖关系,使得每当一个对象改变状态,则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。
(来自《设计模式之禅》)

你要的故事

想来想去,就拿我们现在生活中最常体会到的事情来讲观察者模式–朋友圈。小明、小红、小东 3 人是好朋友,最近他们的父母都给安排了手机,刚用上手机那是相当的兴奋呀。他们立马从 QQ 转投到微信的怀抱,对微信的朋友圈玩的不亦乐乎,什么事情都往上面发。突然有一天,小明和小红因为一些小事争执闹别扭了,原因就是他们对一道数学题有不同的见解。就跟我们小时候和朋友玩得好好的,突然因为一点小事就闹翻了。小红比较孩子气,立马就屏蔽了小明的朋友圈,不想再看到有关小明相关的信息。故事就是这么一回事,关注点就在这朋友圈上。朋友圈就是运用观察者模式的一个很好的样例。为什么这么说?我们发朋友圈的时候,那些没有屏蔽我们朋友圈的好友,会收到信息推送。也就是没有屏蔽我们朋友圈的好友其实是订阅了我们朋友圈,好友相当于观察者,我们是被观察的对象。符合观察者模式这个关系。

我们通过代码来描述小明、小红、小东他们在朋友圈玩的场景。利用观察者模式,需要观察对象和被观察对象,所以我们先定义 2 个接口,分别是 Observable (可被观察接口) 和 Observer (观察者接口)。

实现 Observable 接口的对象说明是可被订阅观察的,所以它需要 addObserver() 新增订阅者方法和 removeObserver() 移除订阅者方法,另外还有一个是必须的,就是通知各个订阅者消息的方法 notifyObservers()。那 Observable 接口代码如下所示。

interface Observable {
    void addObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers(String message);
}

实现 Observer 接口的对象说明是可以去订阅观察的,也就是说可以接收被订阅的对象发出来的消息,那就需要一个接收消息的方法 update()。代码如下所示。

interface Observer {
    void update(String name, String message);
}

为了让大家不混淆,先把观察者和被观察者分离开,其实在这个例子中,观察者和被观察者是同一个对象 User 的。这里就分开,分成 UserFriend,后面会给出正确的代码,稍安勿躁哈。这里 User 作为被观察者,实现了 Observable 接口,而 Friend 作为观察者,实现了 Observer 接口。代码如下。

class User implements Observable {

    private List<Observer> friends;
    private String name;

    public User(String name) {
        this.name = name;
        this.friends = new LinkedList<>();
    }

    public void sendMessage(String message) {
        this.notifyObservers(message);
    }

    @Override
    public void addObserver(Observer observer) {
        this.friends.add(observer);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        this.friends.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notifyObservers(String message) {
        this.friends.forEach(friend -> {
            friend.update(this.name, message);
        });
    }
}

class Friend implements Observer {

    private String name;

    public Friend(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(String name, String message) {
        System.out.println("【" + this.name + "】看到【" + name + "】发的朋友圈:" + message);
    }
}

public class ObserverTest {

    public static void main(String[] args) {
        User xiaoMing = new User("小明");
        Friend xiaoHong = new Friend("小红");
        Friend xiaoDong = new Friend("小东");
        xiaoMing.addObserver(xiaoHong);
        xiaoMing.addObserver(xiaoDong);
        xiaoMing.sendMessage("今天真开心");
        // 小红和小明闹别扭了,小红取消订阅小明的朋友圈
        xiaoMing.removeObserver(xiaoHong);
        xiaoMing.sendMessage("希望明天也像今天一样开心");
    }

}

打印结果:
【小红】看到【小明】发的朋友圈:今天真开心
【小东】看到【小明】发的朋友圈:今天真开心
【小东】看到【小明】发的朋友圈:希望明天也像今天一样开心

看到代码执行结果,小红和小东都订阅了小明的朋友圈,小明发了朋友圈:今天真开心。他们俩都收到了,因为小红和小明闹别扭,小红取消订阅小明的朋友圈,所以小明后来发的朋友圈,小红没收到。

上面代码其实是不对的,不应该用 UserFriend 2 个类来定义。如果小明订阅小红和小东的朋友圈呢?这样实现比较麻烦,主要是为了分清 观察者被观察者 这 2 个概念,通过上面的例子应该分清楚了 2 个概念了,那就可以来看正确的代码,小明、小红、小东他们其实都是观察者和被观察者,所以我们用 User2 来定义他们就可以,User2 实现了 ObservableObserver 接口。代码如下。

class User2 implements Observable, Observer {

    private List<Observer> friends;
    private String name;

    public User2(String name) {
        this.name = name;
        this.friends = new LinkedList<>();
    }

    @Override
    public void addObserver(Observer observer) {
        this.friends.add(observer);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        this.friends.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notifyObservers(String message) {
        this.friends.forEach(friend -> {
            friend.update(this.name, message);
        });
    }

    @Override
    public void update(String name, String message) {
        System.out.println("【" + this.name + "】看到【" + name + "】发的朋友圈:" + message);
    }

    public void sendMessage(String message) {
        this.notifyObservers(message);
    }
}

public class ObserverTest {

    public static void main(String[] args) {
        User2 xiaoMing2 = new User2("小明");
        User2 xiaoHong2 = new User2("小红");
        User2 xiaoDong2 = new User2("小东");
        xiaoMing2.addObserver(xiaoHong2);
        xiaoMing2.addObserver(xiaoDong2);
        xiaoMing2.sendMessage("今天真开心");
        xiaoMing2.removeObserver(xiaoHong);
        xiaoMing2.sendMessage("希望明天也像今天一样开心");

        xiaoHong2.addObserver(xiaoMing2);
        xiaoHong2.addObserver(xiaoDong2);
        xiaoHong2.sendMessage("今天和小明吵架了,屏蔽他的朋友圈");

        xiaoDong2.addObserver(xiaoMing2);
        xiaoDong2.addObserver(xiaoHong2);
        xiaoDong2.sendMessage("小明和小红吵架了,夹在中间好尴尬");
    }

}

打印结果:
【小红】看到【小明】发的朋友圈:今天真开心
【小东】看到【小明】发的朋友圈:今天真开心
【小红】看到【小明】发的朋友圈:希望明天也像今天一样开心
【小东】看到【小明】发的朋友圈:希望明天也像今天一样开心
【小明】看到【小红】发的朋友圈:今天和小明吵架了,屏蔽他的朋友圈
【小东】看到【小红】发的朋友圈:今天和小明吵架了,屏蔽他的朋友圈
【小明】看到【小东】发的朋友圈:小明和小红吵架了,夹在中间好尴尬
【小红】看到【小东】发的朋友圈:小明和小红吵架了,夹在中间好尴尬

从代码中,我们看到小明、小红、小东 3 个人互相订阅朋友圈,当然中途小红屏蔽了小明的朋友圈。这就是 观察者被观察者 刚好是同一个对象的实现。

总结

观察者模式 是一个比较特殊的设计模式,它定义了触发机制,观察者只要订阅了被观察者,就可以第一时间得到被观察者传递的信息。在工作中,使用观察者模式的场景也比较多,比如消息队列消费,Android 开发中的事件触发机制等等。好,观察者模式就到这。

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