# 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。】
- Introduction
- 基礎知識
- 設計模式概述
- 從招式與內功談起——設計模式概述(一)
- 從招式與內功談起——設計模式概述(二)
- 從招式與內功談起——設計模式概述(三)
- 面向對象設計原則
- 面向對象設計原則之單一職責原則
- 面向對象設計原則之開閉原則
- 面向對象設計原則之里氏代換原則
- 面向對象設計原則之依賴倒轉原則
- 面向對象設計原則之接口隔離原則
- 面向對象設計原則之合成復用原則
- 面向對象設計原則之迪米特法則
- 六個創建型模式
- 簡單工廠模式-Simple Factory Pattern
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(一)
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(二)
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(三)
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(四)
- 工廠方法模式-Factory Method Pattern
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(一)
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(二)
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(三)
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(四)
- 抽象工廠模式-Abstract Factory Pattern
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(一)
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(二)
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(三)
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(四)
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- 確保對象的唯一性——單例模式 (一)
- 確保對象的唯一性——單例模式 (二)
- 確保對象的唯一性——單例模式 (三)
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- 確保對象的唯一性——單例模式 (五)
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- 對象的克隆——原型模式(四)
- 建造者模式-Builder Pattern
- 復雜對象的組裝與創建——建造者模式(一)
- 復雜對象的組裝與創建——建造者模式(二)
- 復雜對象的組裝與創建——建造者模式(三)
- 七個結構型模式
- 適配器模式-Adapter Pattern
- 不兼容結構的協調——適配器模式(一)
- 不兼容結構的協調——適配器模式(二)
- 不兼容結構的協調——適配器模式(三)
- 不兼容結構的協調——適配器模式(四)
- 橋接模式-Bridge Pattern
- 處理多維度變化——橋接模式(一)
- 處理多維度變化——橋接模式(二)
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- 組合模式-Composite Pattern
- 樹形結構的處理——組合模式(一)
- 樹形結構的處理——組合模式(二)
- 樹形結構的處理——組合模式(三)
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- 樹形結構的處理——組合模式(五)
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- 擴展系統功能——裝飾模式(一)
- 擴展系統功能——裝飾模式(二)
- 擴展系統功能——裝飾模式(三)
- 擴展系統功能——裝飾模式(四)
- 外觀模式-Facade Pattern
- 深入淺出外觀模式(一)
- 深入淺出外觀模式(二)
- 深入淺出外觀模式(三)
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- 實現對象的復用——享元模式(一)
- 實現對象的復用——享元模式(二)
- 實現對象的復用——享元模式(三)
- 實現對象的復用——享元模式(四)
- 實現對象的復用——享元模式(五)
- 代理模式-Proxy Pattern
- 設計模式之代理模式(一)
- 設計模式之代理模式(二)
- 設計模式之代理模式(三)
- 設計模式之代理模式(四)
- 十一個行為型模式
- 職責鏈模式-Chain of Responsibility Pattern
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(一)
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(二)
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(三)
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(四)
- 命令模式-Command Pattern
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(一)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(二)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(三)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(四)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(五)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(六)
- 解釋器模式-Interpreter Pattern
- 自定義語言的實現——解釋器模式(一)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(二)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(三)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(四)
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- 自定義語言的實現——解釋器模式(六)
- 迭代器模式-Iterator Pattern
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(一)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(二)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(三)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(四)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(五)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(六)
- 中介者模式-Mediator Pattern
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(一)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(二)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(三)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(四)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(五)
- 備忘錄模式-Memento Pattern
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(一)
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(二)
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(三)
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(四)
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- 觀察者模式-Observer Pattern
- 對象間的聯動——觀察者模式(一)
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- 對象間的聯動——觀察者模式(六)
- 狀態模式-State Pattern
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(一)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(二)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(三)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(四)
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- 策略模式-Strategy Pattern
- 算法的封裝與切換——策略模式(一)
- 算法的封裝與切換——策略模式(二)
- 算法的封裝與切換——策略模式(三)
- 算法的封裝與切換——策略模式(四)
- 模板方法模式-Template Method Pattern
- 模板方法模式深度解析(一)
- 模板方法模式深度解析(二)
- 模板方法模式深度解析(三)
- 訪問者模式-Visitor Pattern
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(一)
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(二)
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(三)
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(四)
- 設計模式趣味學習(復習)
- 設計模式與足球(一)
- 設計模式與足球(二)
- 設計模式與足球(三)
- 設計模式與足球(四)
- 設計模式綜合應用實例
- 多人聯機射擊游戲
- 多人聯機射擊游戲中的設計模式應用(一)
- 多人聯機射擊游戲中的設計模式應用(二)
- 數據庫同步系統
- 設計模式綜合實例分析之數據庫同步系統(一)
- 設計模式綜合實例分析之數據庫同步系統(二)
- 設計模式綜合實例分析之數據庫同步系統(三)