设计模式之观察者模式

一、观察者模式的概念及结构

         观察者模式是对象的行为模式，又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。
　　观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态上发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己.

观察者模式所涉及的角色有：
　　●　　抽象主题(Subject)角色：抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集（比如ArrayList对象）里，每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象，抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色。
　　●　　具体主题(ConcreteSubject)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改变时，给所有登记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。
　　●　　抽象观察者(Observer)角色：为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己，这个接口叫做更新接口。
　　●　　具体观察者(ConcreteObserver)角色：存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态 像协调。如果需要，具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用。

二、JAVA提供的对观察者模式的支持

　　在JAVA语言的java.util库里面，提供了一个Observable类以及一个Observer接口，构成JAVA语言对观察者模式的支持。
　　Observer接口
　　这个接口只定义了一个方法，即update()方法，当被观察者对象的状态发生变化时，被观察者对象的notifyObservers()方法就会调用这一方法。

public interface Observer {
    void update(Observable o, Object arg);
}

　　Observable类
     被观察者类都是java.util.Observable类的子类。java.util.Observable提供公开的方法支持观察者对象，这些方法中有两个对Observable的子类非常重要：一个是setChanged()，另一个是notifyObservers()。第一方法setChanged()被调用之后会设置一个内部标记变量，代表被观察者对象的状态发生了变化。第二个是notifyObservers()，这个方法被调用时，会调用所有登记过的观察者对象的update()方法，使这些观察者对象可以更新自己。

public class Observable {
    private boolean changed = false;
    private Vector obs;
   
    /** Construct an Observable with zero Observers. */

    public Observable() {
    obs = new Vector();
    }

    /**
     * 将一个观察者添加到观察者聚集上面
     */
    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null)
            throw new NullPointerException();
    if (!obs.contains(o)) {
        obs.addElement(o);
    }
    }

    /**
     * 将一个观察者从观察者聚集上删除
     */
    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }

    public void notifyObservers() {
    notifyObservers(null);
    }

    /**
     * 如果本对象有变化（那时hasChanged 方法会返回true）
     * 调用本方法通知所有登记的观察者，即调用它们的update()方法
     * 传入this和arg作为参数
     */
    public void notifyObservers(Object arg) {

        Object[] arrLocal;

    synchronized (this) {

        if (!changed)
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
    }

    /**
     * 将观察者聚集清空
     */
    public synchronized void deleteObservers() {
    obs.removeAllElements();
    }

    /**
     * 将“已变化”设置为true
     */
    protected synchronized void setChanged() {
    changed = true;
    }

    /**
     * 将“已变化”重置为false
     */
    protected synchronized void clearChanged() {
    changed = false;
    }

    /**
     * 检测本对象是否已变化
     */
    public synchronized boolean hasChanged() {
    return changed;
    }

    /**
     * Returns the number of observers of this <tt>Observable</tt> object.
     *
     * @return  the number of observers of this object.
     */
    public synchronized int countObservers() {
    return obs.size();
    }
}

      这个类代表一个被观察者对象，有时称之为主题对象。一个被观察者对象可以有数个观察者对象，每个观察者对象都是实现Observer接口的对象。在被观察者发生变化时，会调用Observable的notifyObservers()方法，此方法调用所有的具体观察者的update()方法，从而使所有的观察者都被通知更新自己。

三、怎样使用JAVA对观察者模式的支持

    这里给出一个非常简单的例子，说明怎样使用JAVA所提供的对观察者模式的支持。最近《重案六组-第四部》正在热播，就拿剧中的一个场景作为例子：在这个例子中，被观察对象是谋杀犯Murderer；而观察者对象是Police。Murderer对象继承自java.util.Observable类；而Police对象实现了java.util.Observer接口。另外有一个Test类来表演剧情：

谋杀犯：

package com.mzh.common.observer;

import java.util.Observable;
/**
 * 谋杀犯（被观察者）
 * @author zhma
 */
public class Murderer extends Observable{
	private String destPhoneNo="";//伺机拨打的呼救电话
	/**
	 * 拨打呼救电话
	 * @param destPhoneNo
	 */
	public void call(String destPhoneNo){
			this.destPhoneNo=destPhoneNo;
			//为谋杀犯的电话装上监听：
			addListener();
	}
	public void addListener(){
		setChanged();
		notifyObservers();
	}
	public String getDestPhoneNo(){
		return destPhoneNo;
	}
}

警察：

package com.mzh.common.observer;

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;
/**
 * 警察（观察者）
 * @author zhma
 */
public class Police implements Observer {
	
	private String policeNo;//警察代号
	public Police(Observable o,String policeNo){
		o.addObserver(this);
		this.policeNo=policeNo;
	}
	public void update(Observable o, Object arg) {
		Murderer murderer = (Murderer)o;
		System.out.println(policeNo+"监听到，谋杀犯拨打了电话："+murderer.getDestPhoneNo());
	}
}

剧情：

package com.mzh.common.observer;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Murderer murderer = new Murderer();//谋杀犯（被观察者）
		//委派‘山猫’和‘青盲’两名警察监听谋杀犯电话
		new Police(murderer,"山猫");
		new Police(murderer,"青盲");
		//谋杀犯拨打了呼救电话：
		murderer.call("10086");
	}
}

剧情的最终结果是：

青盲监听到，谋杀犯拨打了电话：10086
山猫监听到，谋杀犯拨打了电话：10086