觀察者模式 Observer
意圖
定義對象一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態發生改變時，所有依賴他的對象都得到通知並自動更新。
別名：依賴（Dependents），發布訂閱（Publish-Subscribe）源-監聽（Source-Listener）
《Hold On, We're Going Home》是加拿大說唱歌手德雷克與制作組合Majid Jordan合作的節奏布魯斯歌曲
第一句“I got my eyes on you”就是“我一直關注你”
I got my eyes on you,
You're everything that I see
I want your hot love and emotion, endlessly
I can't get over you,
You left your mark on me......
電視劇中，也是經常出現”觀察、監視“，比如《黎明之前》
是劉江執導2010年出品的諜戰劇，由吳秀波、林永健、陸劍民、海清等領銜主演。豆瓣評分高達9.2。
有一段周漢亭被盯梢的橋段，有負責門口監視的，有負責電話匯報情況的，有負責指揮的....他的一舉一動都在敵人的監視之內，引發無數個探子連鎖行動。
歌詞中因為喜歡妹子所以持續關注，妹子是目標，歌手是觀察者。
電視劇中敵人為了破壞我黨工作，所以監視，周漢亭是目標，眾多探子是觀察者。
通過對目標的觀察，觀察者可以獲得事物的動向情況，進而做出進一步的行動。這就是觀察。
在程序中，也經常會出現這種場景
一個系統中必然由多個相互協作的類組成，很常見的問題就是維持狀態的一致性或者說聯動效果。
觀察者模式就是為了解決這種問題，處理“協作者”之間的一致性與聯動問題。
比如，數據庫中對某個字段進行了更新，可能需要同步修改其他字段
比如，執行一個main方法，IDE的窗口的聯動效果，如下圖所示，點擊run執行后
底部狀態欄會顯示Build狀態，很快完成后就開始運行，側邊欄顯示運行狀態，然后控制台打印輸出信息
這是一系列的聯動效果
比如，同一份數據有多種圖表展示，如果數據發生變化，每個圖表都需要發生變化
結構
假設目標為Subject ，觀察者為Observer（一個或者多個）
最簡單的實現方式，就是Subject直接調用Observer的方法。
當事件發生后，直接調用Observer的相關方法。
偽代碼如下
Subject內使用List維護觀察者
當事件發生，也就是方法f（）中，循環通知觀察者
省略了觀察者的維護工作，也就是添加和刪除
class Subject{ List<Observer> observerList = new ArrayList<>(); void f(){ //do sth... for(Observer o:observerList){ //調用相關方法 o.doSthElse(); } }
依賴倒置原則中，要求應該面向抽象進行編程，而不是面向細節。
上面的結構中，不管是目標還是觀察者的擴展都不方便，所以抽象提取。
這就是觀察者模式的基本結構。
抽象觀察者角色Observer
為所有的具體的觀察者定義一個接口，得到主題的通知信息后，進行同步響應。
一般包含一個方法叫做update（）用以同步響應
抽象主題角色Subject
主題角色把所有觀察者對象保存在集合中，提供管理工作，添加和刪除
並且，提供通知工作，也就是調用相關觀察者的update
具體主題角色ConcreteSubject
實現抽象主題接口協議，當狀態方式發生變化時，對觀察者進行通知
具體觀察者角色ConcreteObserver
實現抽象觀察者定義的接口，完成自身相關的同步更新活動
代碼示例
抽象觀察者角色,提供統一的更新方法
package observer; public interface Observer { void update(); }
抽象的Subject，內部使用List<Observer>保存觀察者對象
提供了attach和dettach方法用於添加和刪除觀察者
並且提供了通知方法，就是遍歷調用Observer
package observer; import java.util.LinkedList; import java.util.List; public abstract class Subject { List<Observer> observerList; Subject() { observerList = new LinkedList<>(); } void attach(Observer o) { observerList.add(o); } void dettach(Observer o) { observerList.remove(o); } void notifyObservers() { for (Observer o : observerList) { o.update(); } } }
具體的主題角色，他有一個行動方法，行動后通知其他的觀察者
觀察者在父類中列表里面定義
package observer; public class ConcreteSubject extends Subject { public void action() { System.out.println("下雨了"); super.notifyObservers(); } }
具體的觀察者，實現具體的行動
package observer; public class ConcreateObserver implements Observer { @Override public void update() { System.out.println("那我收衣服了"); } }
測試代碼
package observer; public class Test { public static void main(String[] args) { Observer o1 = new ConcreateObserver(); ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject(); subject.attach(o1); subject.action(); } }
如果新增加一個觀察者
package observer; public class ConcreteObserver1 implements Observer { @Override public void update() { System.out.println("那我得把窗戶關上"); } }
測試代碼
如上圖所示，有兩個觀察者（比如張三和李四），當包租婆大喊一聲下雨了之后，他們都得到通知
張三去收衣服了，李四把自己的窗戶關上了
以上就是觀察者模式的簡單示例。
觀察者模式的核心在於對於觀察者的管理和維護，以及發送通知。
消息的發布訂閱，在程序中就是消息發布者調用訂閱者的相關方法
觀察者模式將發布者與訂閱者進行解耦，不再是直接的方法調用，通過引入Observer角色，完成了發布者與具體訂閱者之間的解耦
也是一種形式的“方法調用”的解耦
Java的觀察者模式
觀察者接口Observer
是一個interface，定義了一個update方法
void update(Observable o, Object arg);
接受兩個參數，一個是被觀察對象，一個是參數
是一個interface，定義了一個update方法
void update(Observable o, Object arg);
接受兩個參數，一個是被觀察對象，一個是參數
被觀察角色Observerable 等同於前文Subject
內部使用Vector維護觀察者Observer
提供了對觀察者的管理相關方法，添加、刪除、計算個數、刪除、刪除所有等
Observerable內部使用標志位記錄是否已經發生變化
private boolean changed = false;
發生變動后，設置為true，通知后設置為false
| addObserver(Observer o) | 添加指定觀察者 |
| deleteObserver(Observer o) | 刪除指定觀察者 |
| deleteObservers() | 刪除所有觀察者 |
| countObservers | 返回觀察者個數 |
|
notifyObservers()
notifyObservers(Object arg)
|
通知所有觀察者
一個無參，一個有參
參數傳遞給Observer的update
|
Observerable的實現原理很簡單：
- 使用Vector保存觀察者，提供了添加、刪除、刪除全部的方法，並且可以返回觀察者的個數。
- 如果的確發生變動，將會通知所有的觀察者
提供了兩個版本的notifyObservers，一個有參，有個無參，參數對應update方法的第二個參數
通知后，將會清除變動狀態
Observable中Vector<Observer>是私有的，也並沒有提供訪問器，只是可以添加、刪除、或者清除所有
所以子類並不知道具體的Observer
代碼示例
package observer.java; import java.util.Observable; public class Subject extends Observable { public void changeState() { System.out.println("下雨了........"); setChanged(); notifyObservers(); } }
package observer.java; import java.util.Observable; import java.util.Observer; public class Watcher1 implements Observer { @Override public void update(Observable o, Object arg) { System.out.println("被觀察者:" + o + " ,參數 " + arg + " ,觀察者1"); } }
package observer.java; import java.util.Observable; import java.util.Observer; public class Watcher2 implements Observer { @Override public void update(Observable o, Object arg) { System.out.println("被觀察者:" + o + " ,參數 " + arg + " ,觀察者2"); } }
Subject 繼承Observable類，自定義了changeState（）方法
在方法中，調用
setChanged();
notifyObservers();
完成狀態改變和通知。
從打印信息可以看得出來
update方法接收到的第一個參數，就是我們的被觀察者對象
第二個參數可以用來封裝傳遞信息
所以在java中，除非場景特殊，你又不需要自己寫觀察者模式了，已經內置了
通過繼承和實現相應的類和接口即可。
GOF的設計模式出版於95，JDK 1.0始於1996，所以，Java天然支持某些設計模式也很正常
而且，設計模式是經驗總結，GOF將他們歸納總結使之廣為人知，但是並不代表這些經驗史無前例
JDK的開發者人家本身就有這些“經驗”也不足為奇。
與中介者模式區別
觀察者模式用於一對多依賴場景中的解耦，通過引入Observer角色，將消息發布者與具體的訂閱者進行解耦
中介者模式是將系統內部多對多的復雜耦合關系，借助於中介者進行解耦，將網狀結構，簡化為星型結構，將多對多轉換為一對多
他們都能夠實現消息發布者與接收者的解耦，消息發布者都不知道具體的消息接收者
發起消息的Colleague同事類角色是被觀察者，中介類Mediator是觀察者，調用其他的同事類進行協作
盡管觀察者模式強調“一致性通信”
中介者模式強調“內部組件協作”
但是根本還是方法執行時，需要同步調用其他對象
兩個模式之間是一種類似的關系，在有些場景可替代轉換。
如果協作關系比較簡單，可以實現為一對多的形式，使用觀察者模式
如果協作關系更加復雜，那么就可以使用中介者模式
總結
觀察者模式是在一對多的依賴場景中，對消息發布者和消息訂閱者的解耦
在觀察者和被觀察者之間建立了一個抽象的耦合，而不是強關聯
通過引入觀察者角色，發布者不依賴具體的觀察者，從而Subject和Observer可以獨立發展
被觀察者僅僅知道有N個觀察者，他們以集合的形式被管理，都是Observer角色，但是完全不知道具體的觀察者
觀察者模式的支持廣播，被觀察者會向所有的觀察者發送消息。
增加新的觀察者時，不需要修改客戶端代碼，只需要擴展Observer接口即可，滿足開閉原則。
一個觀察者，也可能是一個被觀察者，如果出現觀察者調用鏈，將會發生多米諾骨牌效應不斷地進行調用，后果可能是難以預知的。
所以要謹慎識別雙重身份的對象，也就是即是觀察者也是被觀察者的對象。
被觀察者不知道具體的觀察者，也更不可能知道觀察者具體的行為
當發生狀態變化時，被觀察者一個小舉動，可能引起很大的性能消耗，而被觀察者對此毫不知情，可能仍舊以為雲淡風輕。
當一個對象狀態的改變，需要同時改變其他對象時，可以考慮觀察者模式
當一個對象必須通知其他人時，但是他又不知道到底是誰時，可以考慮觀察者模式
或者將一個抽象模型中的兩個關聯部分解耦，以便獨立發展，提高復用性，解耦不表示斷開，仍舊需要聯系，可以借助於觀察者模式進行聯系
總之
觀察模式通過引入觀察者角色，將調用者與被調用者解耦，通過觀察者角色聯系。
但凡類似“廣播”“發布訂閱”的場景，都可以考慮是否可用。