观察者模式——解决解耦的钥匙

● 观察者模式介绍

        观察者模式是一个使用频率非常高的模式，它最常用的地方是GUI系统、订阅——发布系统。因为这个模式的一个重要作用就是解耦，将被观察者和观察者解耦，使得它们之间依赖性更小，甚至做到毫无依赖。以CUI系统来说，应用的UI具有易变性，尤其是前期随着业务的改变或者产品的需要修改，应用界面也会经常性变化，但是业务逻辑基本变化不大，此时，GUI系统需要一套机制来应对这种情况，使得UI层与具体的业务逻辑解耦，观察者模式此时就派上用场了。

● 观察者模式的定义

        定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态，则所有依赖它的对象都会得到通知并被自动更新。

● 观察者模式的使用场景

        关联行为场景，需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是“组合”关系；

        事件对接触发场景；

        跨系统的消息交换场景，如消息队列、事件总线的处理机制。

● 观察者模式的UML类图

        UML类图下图所示。

        

        角色介绍。

        Subject：抽象主题，也就是被观察者（Observable）的角色，抽象主题角色把所有观察者对象的引用在一个集合里，每个主题都可以有任意数量的观察者，抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象。

        ConcreteSubject：具体主题，该角色将有关状态存入具体观察者对象，在具体主题的内部状态发生改变时，给所有注册过的观察者发出通知，具体主题角色又叫做具体被观察者（Concrete Observable）角色。

        Observer：抽象观察者，该角色是观察者的抽象类，它定义了一个更新接口，使得在得到主题的更改通知时更新自己。

        ConcreteObserver：具体的观察者，该角色实现抽象观察者角色所定义的更新接口，以便在主题的状态发生变化时更新自身状态。

● 观察者模式的简单实现

        假设有一个开发技术前线网站，是一个聚合了关于Android、iOS新技术文章的开源库等内容的网站，在这里可以看到新技术、强大的开源库、新的信息，经常浏览这两网站不仅能够开阔眼界，也能让我们接触到前沿的科技信息。

        开发技术前线不仅是个内容发布页面，也支持用户邮箱订阅，每周发布周报后会将优质的内容推送给订阅用户，这种模式叫做发布——订阅模式，它的另一个名称是观察者模式。

        下面让我们来简单模拟一下开发技术前线的发布——订阅过程。

/**
 * 程序是观察者
 */
public class Coder implements Observer {
    public String name;
 
    public Coder(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("Hi, " + name + ", DevTechFrontier更新新, 内容：" + arg);
 
    }
 
    @NonNull
    @Override
    public String toString() {
        return "码农：" + name;
    }
}

/**
 * DevTechFrontier 即开发技术前线，这个网站是被观察者角色，当它有更新时所有的观察者（这里是程序员）
 * 都接到相应的通知
 */
public class DevTechFrontier extends Observable {
 
    public void postNewPublication(String content) {
        //标识状态或者内容发生改变
        setChanged();
        //通知所有观察者
        notifyObservers(content);
    }
}

/**
 * 测试代码
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //被观察的角色
        DevTechFrontier devTechFrontier = new DevTechFrontier();
        Coder mrsimple = new Coder("mr.simple");
        Coder coder1 = new Coder("coder-1");
        Coder coder2 = new Coder("coder-2");
        Coder coder3 = new Coder("coder-3");
 
        //将观察者注册到可观察对象的观察者列表中
        devTechFrontier.addObserver(mrsimple);
        devTechFrontier.addObserver(coder1);
        devTechFrontier.addObserver(coder2);
        devTechFrontier.addObserver(coder3);
 
        //发布消息
        devTechFrontier.postNewPublication("新的一期开发技术前线周报发布啦！");
    }
}

        输出结果：

        可以看到所有订阅了开发技术前线的用户都收到了更新消息，一对多的订阅——发布系统就完成了。

        Oblerver和Observable是JDK中内置类型，可见观察者模式是非常重要的，这里Obsserver是抽象的观察者角色，Coder扮演的是具体观察者的角色：Observable对应的是抽象主题角色，DevTechFrontier则是具体的主题角色。Coder是具体的观察者，它们订阅了DevTechFrontier这个具体的可观察对象，当DevTechFrontier有更新时，会遍历所有观察者（这里是Coder），然后给这些观察者发布一个更新的消息，即调用Observer和Observable这些抽象类，因此，Coder和DevTechFrontier完全没有耦合，保证了订阅系统的灵活性、可扩展性。