从零开始学习Java设计模式 | 行为型模式篇：观察者模式

Posted 2021-10-18 李阿昀

在本讲，我们来学习一下行为型模式里面的第六个设计模式，即观察者模式。

概述

我们先来看一看观察者模式的概念。

观察者模式又被称为发布/订阅（Publish/Subscribe）模式，它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（所以，观察者对象是多的一方，主题对象是一的一方）。这个主题对象在状态变化时，会通知所有的观察者对象，使他们能够自动更新自己。

以上观察者模式的概念，大家可以理解成之前学习过的监听机制。简单来说，就是我们创建一个监听器，并让该监听器去监听一个按钮，当该按钮的状态发生变化时，例如点击该按钮，监听器自动地执行某一操作。当然了，我们可以创建多个监听器去监听同一个按钮。

结构

在观察者模式中有如下角色：

• Subject：抽象主题（抽象被观察者），抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里，每一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，可以增加或者删除观察者对象。

  这里我得多说一嘴，如果你将抽象主题角色定义成了一个接口而不是一个抽象类，那么在该接口里面是不能定义一个集合来存储多个观察者对象的，因此你可以将其推迟到子类（也即具体主题角色）中来实现。

• ConcreteSubject：具体主题（具体被观察者），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送通知，这样，具体观察者对象里面的方法就会被自动调用了。

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

  说白了，我们会为该角色定义一个接口，并在该接口中声明一个功能，当具体主题的内部状态发生改变时，该功能就会被自动调用。

• ConcrereObserver：具体观察者，实现抽象观察者定义的更新接口，以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。

  说白了，具体观察者会实现抽象观察者定义的更新接口，并重写里面的方法，而该方法会在具体主题的内部状态发生改变时被自动调用。

观察者模式案例

接下来，我们通过一个案例来让大家再去理解一下观察者模式的概念，以及它里面所包含的角色，这个案例就是微信公众号。

分析

在使用微信公众号时，大家都会有这样的体验，当你关注的公众号中有新内容更新的话，它就会推送给关注公众号的微信用户端，因此，我们就可以使用观察者模式来模拟这样的场景了。下面我们就来分析一下观察者模式里面的角色都是由谁来充当的。

对于微信公众号而言，如果它的内容发生改变的话，那么它是不是要通知关注它的微信用户端啊！所以对于微信公众号来说，它是属于主题角色，即被观察者，而对于微信用户端来说，它是属于观察者角色。

以上内容分析清楚了之后，接下来我们就来看一看下面的这张类图。

先看以上类图的右侧部分，上面定义了一个Subject接口，该接口充当的就是观察者模式里面的抽象主题角色，而且该接口里面声明有三个方法，它们分别是：

1. attach(Observer observer)：添加观察者对象
2. detach(Observer observer)：删除观察者对象
3. notify(String message)：通知观察者对象进行更新

不过它们都是抽象方法，需要子实现类来实现。所以，在Subject接口下面我们又定义了它的一个子实现类，即SubscriptionSubject，该子实现类重写了父接口中的所有抽象方法。当然，它里面还声明有一个List集合，里面存储的都是Observer类型的对象，只不过Observer是属于抽象观察者角色，而且还是一个接口，所以该子实现类里面的List集合存储的肯定就是Observer接口的子实现类对象了。从以上类图中，我们也能看到在SubscriptionSubject类里面聚合了Observer接口。

然后，我们来看以上类图的左侧部分，可以看到上面定义了一个Observer接口，该接口充当的就是观察者模式里面的抽象观察者角色，它里面声明了一个update方法，表示更新操作，该方法会在具体主题的内部状态发生改变时被自动调用。

由于Observer接口里面的update方法是一个抽象方法，所以在Observer接口下面我们又定义了它的一个子实现类，即WeiXinUser，该子实现类充当的就是观察者模式里面的具体观察者角色。而且，该子实现类里面还声明了一个String类型的name成员变量，它是用来记录微信用户的名称的，除此之外，该子实现类还提供了一个有参的构造方法，并且去重写了父接口中的update方法。

分析完以上类图之后，接下来我们就要编写代码实现以上微信公众号案例了。

实现

首先，打开咱们的maven工程，并在com.meimeixia.pattern包下新建一个子包，即observer，也即实现以上微信公众号案例的具体代码我们是放在了该包下。

然后，创建抽象观察者接口，这里我们将其命名为了Observer。

package com.meimeixia.pattern.observer;

/**
 * 抽象观察者接口
 * @author liayun
 * @create 2021-09-17 17:17
 */
public interface Observer {

    /**
     * @param message：主题推送的内容
     */
    void update(String message);

}

接着，创建具体观察者类，这里我们将其命名为了WeiXinUser。

package com.meimeixia.pattern.observer;

/**
 * 具体的观察者角色类
 * @author liayun
 * @create 2021-09-17 17:38
 */
public class WeiXinUser implements Observer {

    private String name;

    public WeiXinUser(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + "-" + message);
    }

}

紧接着，创建抽象主题接口，这里我们将其命名为了Subject。

package com.meimeixia.pattern.observer;

/**
 * 抽象主题角色接口
 * @author liayun
 * @create 2021-09-17 17:16
 */
public interface Subject {

    // 添加订阅者（即添加观察者对象）
    void attach(Observer observer);

    // 删除订阅者（即删除观察者对象）
    void detach(Observer observer);

    // 通知订阅者更新消息
    void notify(String message);

}

抽象主题接口创建完毕之后，接下来我们就要创建具体主题类了，这里我们不妨将其命名为SubscriptionSubject。