用AOP实现观察者模式

观察者(Observer)模式
    用途：定义对象之间的一对多依赖关系，因此，当一个对象的状态发生改变时，其所有依赖项都会得到通知，并自动更新。
    它是 OO 设计模式的皇后。该模式被人们广泛应用（特别是在 GUI 应用程序中），并构成了 MVC 架构的关键部分。它处理复杂的问题，而在解决这类问题方面表现得相对较好。但是，从实现需要的努力和代码理解的角度来说，它还是带来了一些难以解决的难题。
    不足：观察者(Observer)模式要求您先侵入系统中现有的类，然后才能支持该模式 —— 至少在 Java 语言中是这样。
    而方面可以降低像观察者(Observer)模式这种侵入性模式的负担，使得模式参与者更灵活，因为不需要包含模式代码。而且，模式本身可以变成抽象的基本方面，允许开发人员通过导入和应用它来实现重用，不必每次都要重新考虑模式。
    下面通过一个例子来说明：
    假设如下的情况：
    AccountManager 对象能够观察 Account，这样，在帐户状态改变时，它们可以向销售人员发送一封电子邮件。
    代码如下：


public class Account {

    private int state;
     private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }
    public Account(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }
    public int getState() {
        return state;
    }

    public void setState(int state) {
        this.state = state;
    }
     @Override
    public String toString() {
        return name;
    }
}

public class AccountManager {

    public void sendEmail(Account account) {
         System.out.println("send Email:" + account);
    }
}

来看一下java代码是如何实现观察者模式的

Java 语言的观察者
虽然实现的差异很明显，但在它们之间还是有一些相似之处。不论如何实现观察者，代码中都必须回答以下 4 个问题：
   1. 哪个对象是主体，哪个对象是观察者？
   2. 什么时候主体应当向它的观察者发送通知？
   3. 当接收到通知时，观察者应该做什么？
   4. 观察关系应当在什么时候开始，什么时候终止？

角色定义
    首先从标记器接口来分配角色开始。Observer 接口只定义了一个方法：update()，它对应着 Subject 发送通知时执行的操作。 Subject 承担着更多的职责。它的标记器接口定义了两个方法，一个用来跟踪观察者，另一个用来通知事件的那些观察者。


public interface Observer {

    public void update(Subject subject);
}

public interface Subject {  
    public void addObserver(Observer o);
    public void removeObserver(Observer o);
    public void notifyObservers();
} 

一旦定义了这些角色，就可以把它们应用到系统中对应的角色上。

应用观察者角色


public class AccountManager implements Observer {

   public void update(Subject subject) {
        sendEmail((Account) subject);
    }
}

跟踪和通知观察者
一旦这项工作完成，就可以转移到Subject。在这里，要对 Account进行修改：

  private Set observers = new HashSet(); 
  public void addObserver(Observer o) {
    observers.add(o);
  }
  public void removeObserver(Observer o) {
    observers.remove(o);
  }
  public void notifyObservers() {
    for (Observer o : observers) {
      o.update(this);
    }
  }

触发事件
    现在已经把类调整到它们在模式中的角色上了。但是，还需要回过头来，在对应的事件发生时触发通知。
    Account
    public void setState(int state) {
        if (this.state != state) {
            this.state = state;
            notifyObservers();
        }
    }

启动观察关系

public class ObserverClient {

    public static void main(String[] args) {
        AccountManager manager = new AccountManager();
        AccountManager manager2 = new AccountManager();
        Account account = new Account("Account1");
        account.addObserver(manager);
        account.addObserver(manager2);
        account.setState(1);
    }
}


AspectJ 观察者

定义抽象类来实现观察者

//采用java5的泛型来定义观察对象和主体
public abstract class AbstractSubjectObserver<Sub, Obv> {

       //不允许空item
    protected static void iaxIfNull(Object item, String name) {
        if (null == item) {
            throw new IllegalArgumentException("null " + name);
        }
    }
       //用于保存所有的主体和观察者之间的对象关系
    private final HashMap<Sub, ArrayList<Obv>> fObservers = new HashMap<Sub, ArrayList<Obv>>();

    protected AbstractSubjectObserver() {

    }

    public synchronized void addObserver(Sub subject, Obv observer) {
        iaxIfNull(subject, "subject");
        iaxIfNull(observer, "observer");
        getObservers(subject).add(observer);
    }

    public synchronized void removeObserver(
            Sub subject,
            Obv observer) {
        iaxIfNull(subject, "subject");
        iaxIfNull(observer, "observer");
        getObservers(subject).remove(observer);
    }

    public synchronized ArrayList<Obv> getObservers(Sub subject) {
        iaxIfNull(subject, "subject");
        ArrayList<Observer> result = fObservers.get(subject);
        if (null == result) {
            result = new ArrayList<Observer>();
            fObservers.put(subject, result);
        }
        return result;
    }
    //主体状态改变，更新所有的观察者对象
    protected void subjectChanged(Sub subject) {
        iaxIfNull(subject, "subject");
        ArrayList<Observer> list = getObservers(subject);
        if (!list.isEmpty()) {
            updateObservers(subject, Collections.unmodifiableList(list));
        }
    }

   //更新所有观察者操作，调用具体的updateObserver
    protected synchronized void updateObservers(
            Subject subject,
            List<Observer> observers) {
        iaxIfNull(subject, "subject");
        iaxIfNull(observers, "observers");
        for (Observer observer : observers) {
            updateObserver(subject, observer);
        }
    }
     //需要子类实现，具体的更新操作
    protected abstract void updateObserver(Subject subject, Observer observer);

}


定义方面：
public abstract aspect SubjectObserver<Sub, Obv> extends
        AbstractSubjectObserver<Sub, Obv> {

    //需要横切的代码，表示哪些需要触发观察者模式
    protected abstract pointcut changing();

    //在状态改变后，触发所有的观察者
    after(Sub subject) returning : target(subject) && changing() {
        subjectChanged(subject);
    }
}

无需改动原有的实现，看一下客户端如何启动观察关系
public class ObserverClient {

    public static void main(String[] args) {
        Account account=new Account("Account1");
        Client client=Client.aspectOf();
        client.addObserver(account,new AccountManager());
        client.addObserver(account,new AccountManager());
        account.setState(1);
    }
    static aspect Client extends SubjectObserver<Account, AccountManager> {

        protected pointcut changing() : execution(void  Account.setState(int));

        protected void updateObserver(Account account, AccountManager manager) {
            manager.sendEmail(account);
        }
    }
}


AspectJ 观察者的分析
   易于理解：从参与者的视角来看，AOP 版本的观察者更简单
   重用:可以很容易的实现重用