设计模式之观察者模式

public class Observable {

    private boolean changed = false;
    private Vector obs;//持有一系列观察者

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

    /**
     * 添加观察者类
     * @param o 
     */
    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (null == o) {
            throw new NullPointerException();
        }

        if (!obs.contains(o)) {
            this.obs.add(o);
        }
    }

   

    /**
     * 通知观察者
     * @param object 
     */
    public void notifyObservers(Object object) {
        Object[] observers;

        synchronized (this) {
            //判断是否执行更新操作
            if (!this.changed) {
                return;
            }

            observers = obs.toArray();
            this.clearChanged();
        }

        //所有观察者执行更新操作
        for (int i = observers.length - 1; i >= 0; i--) {
            Observer observer = (Observer) observers[i];
            observer.update(this, object);
        }
    }

}

 

public interface Observer {
    /**
     * 当被观察者的对象发生变化时，会调用该方法
     * @param o 被观察的对象
     * @param args 
     */
    void update(Observable o,Object args);
}

考虑到如下场景：一个公司的股票（Share)，有许多人投资者(Investor)购买，投资者们有一个共同的行为：

1、比较关注股票价格的变动

2、随着股票价格的变动每个投资者都作出自己的响应：卖出，继续持仓，买进等等行为

其实这种场景很适合使用观察者模式，至于为什么适合使用观察者模式，现在举个反例来从侧面说明观察者模式的优点：

假设有三个投资者：InvestorA、InverstorB、InverstorC,具体实现类如下：

public class InvestorA {
    public void actionA(float price) {
        System.out.println("看这股票价格貌似还有上涨的空间，先不卖继续持有");
    }
}
public class InvestorB {
    public void actionB(float price) {
        System.out.println("内幕消息说这股票前景不乐观啊，卖了走人");
    }
}
public class InvestorC {
    public void doSomething(float price) {
        System.out.println("听王大妈说这股票可以，我也买一股");
    }
}

那么股票类如果价格发生变动想通知InvestorA、InverstorB、InverstorC价格发生变化，则必须持有这三个投资者对象的引用，其核心实现如下：

public class Share {
    //股票发行价格
    private float price = 1024f;

    //股东或者投资者A
    private InvestorA investorA;
    private InvestorB investorB;
    private InvestorC investorC;

    public void setPice(float newPrice) {
        if (this.price != newPrice) {
            price = newPrice;
            //通知投资者A价格变动
            investorA.actionA(newPrice);
            //通知投资者B价格变动
            investorB.actionB(newPrice);
            //通知投资者C价格变动
            investorC.doSomething(newPrice);
        }
    }

    public void setInvestorA(InvestorA investorA) {
        this.investorA = investorA;
    }

    public void setInvestorB(InvestorB investorB) {
        this.investorB = investorB;
    }

    public void setInvestorC(InvestorC investorC) {
        this.investorC = investorC;
    }

    public static void main(String args[]) {
        Share share = new Share();
        share.setInvestorA(new InvestorA());
        share.setInvestorB(new InvestorB());
        share.setInvestorC(new InvestorC());
        share.setPice(101f);
    }
}

简单的股票系统实现了，但是该类有如下问题：

1、股票类必须持有各个投资对象的引用，耦合度太高

2、如果再有投资人D、E、F。。。的话，则Share必须再添加D、E、F。。。的引用，在提供响应的set等方法，代码量会激增

扩展性不强。

3、看看setPrice 通知各个类，InvestorA对象执行了actionA()、InvestorB对象执行了actionB()、InvsertorC对象执行了doSomething方法，更恐怖的是后续的投资者可能是执行了methodx(),xx(),yy() 等等乱七八糟的方法（本来是一致的行为，但是执行的方法不一样，导致了代码的臃肿）。且Share对象必须知道这些不同的投资人的这些方法名。

上面三点说明了这是何其糟糕的设计，下面看看用观察者模式的思维实现的上述系统：

首先设计一个ShareObserver接口，该接口提供了doAction(float newPrice)方法，该接口方法的主要作用就是当股票价格发生改变的时候通知投资者，不同的投资者根据最新股价来做自己的处理，也就是说投资者需要实现该接口。

public interface ShareObserver {
    void doAction(float newPrice);
}

以InvestorA为例，作为一个股票的观察者，实现ShareObserver接口后的代码如下所示：

public class InvestorA implements ShareObserver {
    @Override
    public void doAction(float newPrice) {
        System.out.println("看这股票价格貌似还有上涨的空间，先不卖继续持有");
    }
}

股票类作为一个被观察者，其类经过修改后如下所示：

public class ShareObserable {
    private float price = 100f;
    //股票观察者集合类
    List shareObservers = new ArrayList();

    //添加股票投资者
    public void addInverstor(ShareObserver shareObserver) {
        shareObservers.add(shareObserver);
    }

    public static void main(String args[]) {
        ShareObserable share = new ShareObserable();
        share.addInverstor(new InvestorA());
        share.addInverstor(new InvestorB());
        share.addInverstor(new InvestorC());
        share.updatePrice(101f);
    }

    public void updatePrice(float newPrice) {
        if (this.price != newPrice) {
            price = newPrice;
            //通知投资者价格变动
            for (ShareObserver shareObserver : shareObservers) {
                shareObserver.doAction(newPrice);
            }
        }
    }
}

明显感觉到了观察者模式带来的好处：

1、所有观察者要实现固定的接口，这样从代码设计上来说，每个观察者行为得到统一，比如都会执行上述的doAction方法

2、当新的投资人InverstorXX需要观察该股票的时候，同样需要实现ShareObserver接口，然后将该对象通过ShareOb se 的addInverstor 添加到观察者集合中即可，可扩展性得到了加强。

上面的例子只是利用观察者思想来简单的模拟观察者的实现，当然客户端也可以通过实现java.util包里的Observer和Observerable接口来完成上面的股票系统，博主就偷个懒不实现了，感兴趣的读者可以自己是实现。

到此为止，还有个问题不知道读者感知到了没有，就是上面的观察者接口ShareObserver能力很有限，只能用于特定的例子（比如上面的股票系统），而不能做其他的场景。换句话说ShareObserver 做的还不够抽象，所以还需要改进。

在android中也经常看到观察者模式的影子，比如ListView，具体可参考博主的《 ListView观察者模式的应用》

上面的观察者模式的代码结构如果用图表示的话，可以用如下图表示：

List:

其实，我们也可以将各个观察者分组或者设立tag，形成结构如下的更为强大的观察者模式:

Map: