观察者模式

定义

观察者模式(Observer Pattern)：定义对象间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新。观察者模式又叫做发布-订阅（Publish/Subscribe）模式、模型-视图（Model/View）模式、源-***（Source/Listener）模式或从属者（Dependents）模式。

UML图描述

观察者模式主要包含四种角色：

1. 抽象主题角色：如下图的Subject
2. 具体主题角色：如下图的ConcreteSubject
3. 抽象观察者角色：如下图的Observer
4. 具体观察者角色：如下图的ConcreteObserver

代码实现

/**
 * 抽象观察者
 */
public abstract class Observer {

    protected Subject subject;

    public Observer(Subject subject){
        this.subject = subject;
    }

    public abstract void update();

    public Integer getObserverState(){
        return subject.getState();
    }
}

/**
 * 具体观察者
 */
public class ConcreteObserver extends Observer {

    public ConcreteObserver(Subject subject) {
        super(subject);
    }

    @Override
    public void update() {
        subject.setState(1);
    }
}

/**
 * 抽象主题
 */
public abstract class Subject {

    protected List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    protected Integer state;

    public Integer getState() {
        return state;
    }

    public void setState(Integer state) {
        this.state = state;
    }

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

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

    public void notifyObservers(){
        for (Observer observer: observers) {
            observer.update();
        }
    }
}

/**
 * 具体主题
 */
public class ConcreteSubject extends Subject{

}

/**
 * 测试类
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();

        Observer observer1 = new ConcreteObserver(subject);
        Observer observer2 = new ConcreteObserver(subject);
        Observer observer3 = new ConcreteObserver(subject);
        Observer observer4 = new ConcreteObserver(subject);

        subject.addObserver(observer1);
        subject.addObserver(observer2);
        subject.addObserver(observer3);
        subject.addObserver(observer4);

        subject.notifyObservers();

        System.out.println(observer1.getObserverState());
        System.out.println(observer2.getObserverState());
        System.out.println(observer3.getObserverState());
        System.out.println(observer4.getObserverState());
    }
}

适用场景

1.一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面。将这些方面封装在独立的对象中使它们可以各自独立地改变和复用。
2.一个对象的改变将导致其他一个或多个对象也发生改变，而不知道具体有多少对象将发生改变，可以降低对象之间的耦合度。
3.一个对象必须通知其他对象，而并不知道这些对象是谁。
4.需要在系统中创建一个触发链，A对象的行为将影响B对象，B对象的行为将影响C对象……，可以使用观察者模式创建一种链式触发机制。

观察者模式的优点

1.降低系统的耦合度。
2.新的命令可以很容易地加入到系统中。
3.可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令（组合命令）。
4.可以方便地实现对请求的Undo和Redo。

观察者模式的缺点

1.如果一个观察目标对象有很多直接和间接的观察者的话，将所有的观察者都通知到会花费很多时间。
2.如果在观察者和观察目标之间有循环依赖的话，观察目标会触发它们之间进行循环调用，可能导致系统崩溃。
3.观察者模式没有相应的机制让观察者知道所观察的目标对象是怎么发生变化的，而仅仅只是知道观察目标发生了变化。

完整的工程代码链接：https://github.com/youzhihua/design-pattern