# 對象間的聯動——觀察者模式（二） 22.2 觀察者模式概述 觀察者模式是使用頻率最高的設計模式之一，它用于建立一種對象與對象之間的依賴關系，一個對象發生改變時將自動通知其他對象，其他對象將相應作出反應。在觀察者模式中，發生改變的對象稱為觀察目標，而被通知的對象稱為觀察者，一個觀察目標可以對應多個觀察者，而且這些觀察者之間可以沒有任何相互聯系，可以根據需要增加和刪除觀察者，使得系統更易于擴展。 觀察者模式定義如下： 觀察者模式(Observer Pattern)：定義對象之間的一種一對多依賴關系，使得每當一個對象狀態發生改變時，其相關依賴對象皆得到通知并被自動更新。觀察者模式的別名包括發布-訂閱（Publish/Subscribe）模式、模型-視圖（Model/View）模式、源-監聽器（Source/Listener）模式或從屬者（Dependents）模式。觀察者模式是一種對象行為型模式。 觀察者模式結構中通常包括觀察目標和觀察者兩個繼承層次結構，其結構如圖22-3所示：  圖22-3 觀察者模式結構圖 在觀察者模式結構圖中包含如下幾個角色： ● Subject（目標）：目標又稱為主題，它是指被觀察的對象。在目標中定義了一個觀察者集合，一個觀察目標可以接受任意數量的觀察者來觀察，它提供一系列方法來增加和刪除觀察者對象，同時它定義了通知方法notify()。目標類可以是接口，也可以是抽象類或具體類。 ● ConcreteSubject（具體目標）：具體目標是目標類的子類，通常它包含有經常發生改變的數據，當它的狀態發生改變時，向它的各個觀察者發出通知；同時它還實現了在目標類中定義的抽象業務邏輯方法（如果有的話）。如果無須擴展目標類，則具體目標類可以省略。 ● Observer（觀察者）：觀察者將對觀察目標的改變做出反應，觀察者一般定義為接口，該接口聲明了更新數據的方法update()，因此又稱為抽象觀察者。 ● ConcreteObserver（具體觀察者）：在具體觀察者中維護一個指向具體目標對象的引用，它存儲具體觀察者的有關狀態，這些狀態需要和具體目標的狀態保持一致；它實現了在抽象觀察者Observer中定義的update()方法。通常在實現時，可以調用具體目標類的attach()方法將自己添加到目標類的集合中或通過detach()方法將自己從目標類的集合中刪除。 觀察者模式描述了如何建立對象與對象之間的依賴關系，以及如何構造滿足這種需求的系統。觀察者模式包含觀察目標和觀察者兩類對象，一個目標可以有任意數目的與之相依賴的觀察者，一旦觀察目標的狀態發生改變，所有的觀察者都將得到通知。作為對這個通知的響應，每個觀察者都將監視觀察目標的狀態以使其狀態與目標狀態同步，這種交互也稱為發布-訂閱(Publish-Subscribe)。觀察目標是通知的發布者，它發出通知時并不需要知道誰是它的觀察者，可以有任意數目的觀察者訂閱它并接收通知。 下面通過示意代碼來對該模式進行進一步分析。首先我們定義一個抽象目標Subject，典型代碼如下所示： ``` import java.util.*; abstract class Subject { //定義一個觀察者集合用于存儲所有觀察者對象 protected ArrayList observers<Observer> = new ArrayList(); //注冊方法，用于向觀察者集合中增加一個觀察者 public void attach(Observer observer) { observers.add(observer); } //注銷方法，用于在觀察者集合中刪除一個觀察者 public void detach(Observer observer) { observers.remove(observer); } //聲明抽象通知方法 public abstract void notify(); } 具體目標類ConcreteSubject是實現了抽象目標類Subject的一個具體子類，其典型代碼如下所示： [java] view plain copy class ConcreteSubject extends Subject { //實現通知方法 public void notify() { //遍歷觀察者集合，調用每一個觀察者的響應方法 for(Object obs:observers) { ((Observer)obs).update(); } } } ``` 抽象觀察者角色一般定義為一個接口，通常只聲明一個update()方法，為不同觀察者的更新（響應）行為定義相同的接口，這個方法在其子類中實現，不同的觀察者具有不同的響應方法。抽象觀察者Observer典型代碼如下所示： ``` interface Observer { //聲明響應方法 public void update(); } 在具體觀察者ConcreteObserver中實現了update()方法，其典型代碼如下所示： [java] view plain copy class ConcreteObserver implements Observer { //實現響應方法 public void update() { //具體響應代碼 } } ``` 在有些更加復雜的情況下，具體觀察者類ConcreteObserver的update()方法在執行時需要使用到具體目標類ConcreteSubject中的狀態（屬性），因此在ConcreteObserver與ConcreteSubject之間有時候還存在關聯或依賴關系，在ConcreteObserver中定義一個ConcreteSubject實例，通過該實例獲取存儲在ConcreteSubject中的狀態。如果ConcreteObserver的update()方法不需要使用到ConcreteSubject中的狀態屬性，則可以對觀察者模式的標準結構進行簡化，在具體觀察者ConcreteObserver和具體目標ConcreteSubject之間無須維持對象引用。如果在具體層具有關聯關系，系統的擴展性將受到一定的影響，增加新的具體目標類有時候需要修改原有觀察者的代碼，在一定程度上違反了“開閉原則”，但是如果原有觀察者類無須關聯新增的具體目標，則系統擴展性不受影響。 思考 > 觀察者模式是否符合“開閉原則”？【從增加具體觀察者和增加具體目標類兩方面考慮。】