觀察者模式

當對象間存在一對多關係時，則使用觀察者模式（Observer Pattern）。 比如，當一個對像被修改時，則會自動通知它的依賴對象。 觀察者模式屬於行為型模式。

介紹

意圖：定義對象間的一種一對多的依賴關係，當一個對象的狀態發生改變時，所有依賴於它的對像都得到通知並被自動更新。

主要解決：一個對象狀態改變給其他對象通知的問題，而且要考慮到易用和低耦合，保證高度的協作。

何時使用：一個對象（目標對象）的狀態發生改變，所有的依賴對象（觀察者對象）都將得到通知，進行廣播通知。

如何解決：使用面向對象技術，可以將這種依賴關係弱化。

關鍵代碼：在抽像類裡有一個ArrayList存放觀察者們。

應用實例： 1、拍賣的時候，拍賣師觀察最高標價，然後通知給其他競價者競價。2、西遊記裡面悟空請求菩薩降服紅孩兒，菩薩灑了一地水招來一個老烏龜，這個烏龜就是觀察者，他觀察菩薩灑水這個動作。

優點： 1、觀察者和被觀察者是抽象耦合的。2、建立一套觸發機制。

缺點： 1、如果一個被觀察者對像有很多的直接和間接的觀察者的話，將所有的觀察者都通知到會花費很多時間。2、如果在觀察者和觀察目標之間有循環依賴的話，觀察目標會觸發它們之間進行循環調用，可能導致系統崩潰。 3、觀察者模式沒有相應的機制讓觀察者知道所觀察的目標對像是怎麼發生變化的，而僅僅只是知道觀察目標發生了變化。

使用場景： 1、有多個子類共有的方法，且邏輯相同。2、重要的、複雜的方法，可以考慮作為模板方法。

注意事項： 1、JAVA中已經有了對觀察者模式的支持類。2、避免循環引用。 3、如果順序執行，某一觀察者錯誤會導致系統卡殼，一般採用異步方式。

實現

觀察者模式使用三個類Subject、Observer 和Client。 Subject 對象帶有綁定觀察者到Client 對象和從Client 對象解綁觀察者的方法。 我們創建Subject類、Observer抽像類和擴展了抽像類Observer的實體類。

ObserverPatternDemo，我們的演示類使用Subject和實體類對象來演示觀察者模式。

步驟1

創建Subject 類。

Subject.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Subject {
	
   private List<Observer> observers 
      = new ArrayList<Observer>();
   private int state;

   public int getState() {
      return state;
   }

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

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

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

步驟2

創建Observer 類。

Observer.java

public abstract class Observer {
   protected Subject subject;
   public abstract void update();
}

步驟3

創建實體觀察者類。

BinaryObserver.java

public class BinaryObserver extends Observer{

   public BinaryObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }

   @Override
   public void update() {
      System.out.println( "Binary String: " 
      + Integer.toBinaryString( subject.getState() ) ); 
   }
}

OctalObserver.java

public class OctalObserver extends Observer{

   public OctalObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }

   @Override
   public void update() {
     System.out.println( "Octal String: " 
     + Integer.toOctalString( subject.getState() ) ); 
   }
}

HexaObserver.java

public class HexaObserver extends Observer{

   public HexaObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }

   @Override
   public void update() {
      System.out.println( "Hex String: " 
      + Integer.toHexString( subject.getState() ).toUpperCase() ); 
   }
}

步驟4

使用Subject和實體觀察者對象。

ObserverPatternDemo.java

public class ObserverPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Subject subject = new Subject();

      new HexaObserver(subject);
      new OctalObserver(subject);
      new BinaryObserver(subject);

      System.out.println("First state change: 15");	
      subject.setState(15);
      System.out.println("Second state change: 10");	
      subject.setState(10);
   }
}

步驟5

驗證輸出。

First state change: 15
Hex String: F
Octal String: 17
Binary String: 1111
Second state change: 10
Hex String: A
Octal String: 12
Binary String: 1010