二十三种设计模式第十六篇--观察者模式

观察者模式是一种行为型设计模式，它建立了一种对象间的一对多依赖关系，使得当一个对象的状态发生变化时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。这种模式可以实现对象间的松耦合通信，提高系统的可扩展性和灵活性。

观察者模式的核心主题

观察者模式的核心是两个角色：主题（Subject）和观察者（Observer）。主题是被观察的对象 ，它维护了一个观察者列表，并提供了注册、删除和通知观察者的方法。观察者是依赖于主题的对象 ，它定义了更新的接口，以使得在主题状态改变时能够得到通知并进行相应的操作。

在观察者模式中，当主题的状态发生变化时，它会遍历观察者列表并调用每个观察者的更新方法，从而实现观察者的自动更新。这种方式下，主题和观察者之间的耦合度较低，它们可以独立地进行扩展和变化，而不会影响到对方。

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public abstract class Observer {
   /**
    * ***要监听主题
    */
   protected Subject subject;

   //*****回调方法
   public abstract void update();
}

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public class BinaryObserver extends Observer {


   public BinaryObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      //****注册:将自身注册到  subject被观察者的列表
      this.subject.attach(this);
   }
   //****只要被 观察 的对象(主题)状态发生变化 ，则由subject自动调用此方法
   @Override
   public void update() {
      //将主题中变化的状态值(数字)转为二进制.
      System.out.println( "Binary String: " + Integer.toBinaryString( subject.getState() ) );
   }
}

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public class HexaObserver extends Observer {
 
   public HexaObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      //将自身注册到主题
      this.subject.attach(this);
   }
 
   @Override
   public void update() {
      System.out.println( "Hex String: " + Integer.toHexString( subject.getState() ).toUpperCase() );
   }
}

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public class OctalObserver extends Observer{
 
   public OctalObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      //注册
      this.subject.attach(this);
   }
 
   @Override
   public void update() {
     System.out.println( "Octal String: " + Integer.toOctalString( subject.getState() ) );
   }
}

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public class Subject {
   //*****观察者列表： 存所有注册的观察者.
   private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();

   private int state;  //待观察的状态
 
   public int getState() {
      return state;
   }

   //state发生了变化
   public void setState(int state) {
      this.state = state;  // *****只要状态一变，
      notifyAllObservers();  // **** 则通知所有的观察者.
   }
   //****注册观察者方法
   public void attach(Observer observer){
      observers.add(observer);      
   }

   // 通知观察者方法
   public void notifyAllObservers(){
      //循环观察者列表
      for (Observer observer : observers) {
         observer.update();   //通知.
      }
   }  
}

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public class ObserverPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {

      Subject subject = new Subject();  //抽象主题（Subject）角色：也叫抽象目标类，它保存观察者对象
      //1. 将观察者注册到注册上.
      new HexaObserver(subject);
      new OctalObserver(subject);
      new BinaryObserver(subject);

      //2. 状态修改，发出通知.
      System.out.println("修改状态值: 15");
      subject.setState(15);  //只要subject状态一变，则发出通知

//      System.out.println("第二次修改状态值: 10");
//      subject.setState(10);
   }
}

观察者模式的应用场景非常广泛。例如，在图形界面开发中，我们经常使用观察者模式来实现事件驱动的编程 ，当用户执行某些操作时，界面会自动更新以反映新的状态。另外，观察者模式还常用于发布-订阅系统、消息队列、用户订阅通知等场景。

在JavaScript中，观察者模式也有着广泛的应用。通过使用观察者模式，我们可以实现自定义事件和事件监听器，使得不同的对象能够相互通信并响应事件的发生。这在JavaScript框架和库中非常常见。

结论

总结起来，观察者模式是一种实现对象间松耦合通信的设计模式，它通过建立主题和观察者之间的依赖关系，实现了当主题状态变化时自动通知观察者的机制。观察者模式具有很高的灵活性和可扩展性，在各种应用场景中都有着重要的作用。