概述

定義：又被稱為發佈-訂閲（Publish/Subscribe）模式，它定義了一種一對多的依賴關係，讓多個觀察者對象同時監聽某一個主題對象。這個主題對象在狀態變化時，會通知所有的觀察者對象，使他們能夠自動更新自己。

結構

在觀察者模式中有如下角色：

• Subject：抽象主題（抽象被觀察者），抽象主題角色把所有觀察者對象保存在一個集合裏，每個主題都可以有任意數量的觀察者，抽象主題提供一個接口，可以增加和刪除觀察者對象。
• ConcreteSubject：具體主題（具體被觀察者），該角色將有關狀態存入具體觀察者對象，在具體主題的內部狀態發生改變時，給所有註冊過的觀察者發送通知。
• Observer：抽象觀察者，是觀察者的抽象類，它定義了一個更新接口，使得在得到主題更改通知時更新自己。
• ConcrereObserver：具體觀察者，實現抽象觀察者定義的更新接口，以便在得到主題更改通知時更新自身的狀態。

案例實現

【例】微信公眾號

在使用微信公眾號時，大家都會有這樣的體驗，當你關注的公眾號中有新內容更新的話，它就會推送給關注公眾號的微信用户端。我們使用觀察者模式來模擬這樣的場景，微信用户就是觀察者，微信公眾號是被觀察者，有多個的微信用户關注了程序猿這個公眾號。

類圖如下：

代碼如下：

定義抽象觀察者類，裏面定義一個更新的方法

public interface Observer {
    void update(String message);
}

定義具體觀察者類，微信用户是觀察者，裏面實現了更新的方法

public class WeixinUser implements Observer {
    // 微信用户名
    private String name;

    public WeixinUser(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + "-" + message);
    }
}

定義抽象主題類，提供了attach、detach、notify三個方法

public interface Subject {
    //增加訂閲者
    public void attach(Observer observer);

    //刪除訂閲者
    public void detach(Observer observer);
    
    //通知訂閲者更新消息
    public void notify(String message);
}

微信公眾號是具體主題（具體被觀察者），裏面存儲了訂閲該公眾號的微信用户，並實現了抽象主題中的方法

public class SubscriptionSubject implements Subject {
    //儲存訂閲公眾號的微信用户
    private List<Observer> weixinUserlist = new ArrayList<Observer>();

    @Override
    public void attach(Observer observer) {
        weixinUserlist.add(observer);
    }

    @Override
    public void detach(Observer observer) {
        weixinUserlist.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notify(String message) {
        for (Observer observer : weixinUserlist) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

客户端程序

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        SubscriptionSubject mSubscriptionSubject=new SubscriptionSubject();
        //創建微信用户
        WeixinUser user1=new WeixinUser("孫悟空");
        WeixinUser user2=new WeixinUser("豬悟能");
        WeixinUser user3=new WeixinUser("沙悟淨");
        //訂閲公眾號
        mSubscriptionSubject.attach(user1);
        mSubscriptionSubject.attach(user2);
        mSubscriptionSubject.attach(user3);
        //公眾號更新發出消息給訂閲的微信用户
        mSubscriptionSubject.notify("傳智黑馬的專欄更新了");
    }
}

優缺點

優點：

• 降低了目標與觀察者之間的耦合關係，兩者之間是抽象耦合關係。
• 被觀察者發送通知，所有註冊的觀察者都會收到信息【可以實現廣播機制】

缺點：

• 如果觀察者非常多的話，那麼所有的觀察者收到被觀察者發送的通知會耗時
• 如果被觀察者有循環依賴的話，那麼被觀察者發送通知會使觀察者循環調用，會導致系統崩潰

使用場景

• 對象間存在一對多關係，一個對象的狀態發生改變會影響其他對象。
• 當一個抽象模型有兩個方面，其中一個方面依賴於另一方面時。

JDK中提供的實現

在 Java 中，通過 java.util.Observable 類和 java.util.Observer 接口定義了觀察者模式，只要實現它們的子類就可以編寫觀察者模式實例。

1，Observable類

Observable 類是抽象目標類（被觀察者），它有一個 Vector 集合成員變量，用於保存所有要通知的觀察者對象，下面來介紹它最重要的 3 個方法。

• void addObserver(Observer o) 方法：用於將新的觀察者對象添加到集合中。
• void notifyObservers(Object arg) 方法：調用集合中的所有觀察者對象的 update方法，通知它們數據發生改變。通常越晚加入集合的觀察者越先得到通知。
• void setChange() 方法：用來設置一個 boolean 類型的內部標誌，註明目標對象發生了變化。當它為true時，notifyObservers() 才會通知觀察者。

2，Observer 接口

Observer 接口是抽象觀察者，它監視目標對象的變化，當目標對象發生變化時，觀察者得到通知，並調用 update 方法，進行相應的工作。

【例】警察抓小偷

警察抓小偷也可以使用觀察者模式來實現，警察是觀察者，小偷是被觀察者。代碼如下：

小偷是一個被觀察者，所以需要繼承Observable類

public class Thief extends Observable {

    private String name;

    public Thief(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void steal() {
        System.out.println("小偷：我偷東西了，有沒有人來抓我！！！");
        super.setChanged(); //changed  = true
        super.notifyObservers();
    }
}

警察是一個觀察者，所以需要讓其實現Observer接口

public class Policemen implements Observer {

    private String name;

    public Policemen(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("警察：" + ((Thief) o).getName() + "，我已經盯你很久了，你可以保持沉默，但你所説的將成為呈堂證供！！！");
    }
}

客户端代碼

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //創建小偷對象
        Thief t = new Thief("隔壁老王");
        //創建警察對象
        Policemen p = new Policemen("小李");
        //讓警察盯着小偷
        t.addObserver(p);
        //小偷偷東西
        t.steal();
    }
}

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