Observer模式——发送状态变化通知

在Observer模式中，当观察对象发生变化时，会通知给观察者。Observer模式适用于根据对象状态进行相应处理的场景。

下面的示例程序中，观察者将观察一个会生成随机数值的对象，并将它生成的数值结果显示出来，不过不同的观察者的显示方式不一样。

类和接口的一览表

名字	说明
Observer	表示观察者的接口
NumberGenerator	表示生成数值的对象的抽象类
RandomNumberGenerator	生成随机数的类
DigitObserver	表示以数字形式显示数值的类
GraphObserver	表示以简单的图示形式显示数值的类
Main	测试程序行为的类

Observer接口

public interface Observer {
    public abstract void update(NumberGenerator generator);
}

NumberGenerator类

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public abstract class NumberGenerator {
    private ArrayList observers = new ArrayList();

    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void deleteObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    public void notifyObservers() {
        Iterator it = observers.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Observer o = (Observer) it.next();
            o.update(this);
        }
    }

    public abstract int getNumber();

    public abstract void execute();
}

RandomNumberGenerator类

import java.util.Random;

public class RandomNumberGenerator extends NumberGenerator {
    private Random random = new Random();
    private int number;

    @Override
    public int getNumber() {
        return number;
    }

    @Override
    public void execute() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            number = random.nextInt(50);
            notifyObservers();
        }
    }
}

DigitObserver类

public class DigitObserver implements Observer {
    @Override
    public void update(NumberGenerator generator) {
        System.out.println("DigitObserver:" + generator.getNumber());
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

GraphObserver类

public class GraphObserver implements Observer {
    @Override
    public void update(NumberGenerator generator) {
        System.out.print("GraphObserver:");
        int count = generator.getNumber();
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            System.out.print("*");
        }
        System.out.println();
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Main类

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        NumberGenerator generator = new RandomNumberGenerator();
        Observer observer1 = new DigitObserver();
        Observer observer2 = new GraphObserver();
        generator.addObserver(observer1);
        generator.addObserver(observer2);
        generator.execute();
    }
}

执行结果如下：

DigitObserver:40
GraphObserver:****************************************
DigitObserver:21
GraphObserver:*********************
DigitObserver:37
GraphObserver:*************************************
DigitObserver:43
GraphObserver:*******************************************
DigitObserver:30
GraphObserver:******************************
DigitObserver:3
GraphObserver:***
DigitObserver:15
GraphObserver:***************
DigitObserver:8
GraphObserver:********
DigitObserver:47
GraphObserver:***********************************************
DigitObserver:31
GraphObserver:*******************************

Observer模式中的角色

Subject（观察对象）

Subject角色表示观察对象。Subject角色定义了注册观察者和删除观察者的方法。此外，它还声明了“获取现在的状态”的方法。在示例程序中，由NumberGenerator类扮演此角色。

ConcreteSubject（具体的对象）

ConcreteSubject角色表示具体的被观察对象。当自身状态发生变化后，它会通知所有已经注册的Observer角色。在示例程序中，由RandomNumberGenerator类扮演此角色。

Observer（观察者）

Observer角色负责接收来自Subject角色的状态变化通知。为此，它声明了update方法。在示例程序中，由Observer接口扮演此角色。

ConcreteObserver（具体的观察者）

ConcreteObserver角色表示具体的Observer。当它的update方法被调用后，会去获取要观察的对象的最新状态。在示例程序中，由DigitObserver类和GraphObserver类扮演此角色。

Observer模式的思路

使用设计模式最重要的目的之一就是使类成为可复用的组件。

利用抽象类和接口从具体类中抽出抽象方法
在将实例作为参数传递至类中，或者在类的字段中保存实例时，不使用具体类型，而是使用抽象类型和接口

这样的实现方式可以帮助我们轻松地替换具体类。

想了解更多关于设计模式：设计模式专栏

设计模式：Observer模式

Observer模式——发送状态变化通知

Observer模式中的角色

Observer模式的思路

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