设计模式之观察者模式（Observer Pattern）

no_mkd

一.什么是观察者模式？

把现实世界中的报纸与订阅者的关系抽象出来就是观察者模式，一种报纸对应多个订阅者，订阅者可以随时解除订阅，未订阅的读者也可以随时开始订阅。一旦有新报纸发布，所有的订阅者都会收到新内容。

在观察者模式中，报纸叫做主题Subject，订阅者叫做观察者Observer，一个Subject可以被多个Observer关注，Observer可以随时解除关注，新的Observer也可以随时关注Subject。Subject内容发生改变时，会通知所有的Observer。

二.举个例子

很多网络游戏中都有答题活动，所有参与答题活动的玩家都会同时收到题目信息（延迟忽略不计），未参与活动的玩家可以中途加入，正在答题的玩家也可以随时退出。在此例中，游戏服务器就是“一”，玩家是“多”，题目信息就是在它们之间传递的消息。怎样才能设计出满足以上要求的类？不妨试试观察者模式。

首先，定义Subject抽象类：

package ObserverPattern;
import java.util.ArrayList;
/**

@author ayqy
定义Subject抽象类


*/
public abstract class Subject {
ArrayList<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();//观察者列表
/**
 * 注册主题
 * @param o 申请注册该主题的Observer
 */
public void registSubject(Observer o)
{
	observers.add(o);
}

/**
 * 删除主题
 * @param o
 */
public void reomveSubject(Observer o)
{
	int index = observers.indexOf(o);
	observers.remove(index);
}

/**
 * 通知所有观察者
 * @param arg 该Subject想要传递给Observers的数据
 */
public void notifyObservers(Object arg)
{
	for(Observer o : observers)
		o.update(this, arg);
}

}

注意，这里用了抽象类而没有用接口，为什么？因为Subject的行为是fixed的，并不需要由子类来扩展。类似的，我们定义Observer抽象类：

package ObserverPattern;
/**

@author ayqy
定义Observer抽象类


*/
public abstract class Observer {
Subject subject = null;//定义该Observer所关注的Subject
public abstract void update(Subject subject, Object arg);//定义Observer的更新接口

}

下面开始实现我们的自定义Subject——GameServer：

package ObserverPattern;
/**

@author ayqy
定义GameServer类，继承自Subject基类，负责发布题目


*/
public class GameServer extends Subject{
Question ques;//定义题目
public Question getQues() {
	return ques;
}

public void setQues(Question q) {
	this.ques = q;
	
	super.notifyObservers(ques);//调用父类方法通知所有Observer
}

}

P.S.GameServer类的成员变量Question是对题目信息的简单封装，Question类包含题号no与题目内容content两部分定义，以及一个toString方法，返回题目描述信息。再实现我们的自定义Observer——Player：

package ObserverPattern;
/**

@author ayqy
定义PlayerA，继承自Observer基类，负责接收新题目


*/
public class PlayerA extends Observer{
public PlayerA(Subject sub)
{
	subject = sub;
}

@Override
public void update(Subject subject, Object arg) {
	Question q = (Question)arg;
	System.out.println("PlayerA received " + q.toString());
}

}

P.S.为了使类层次更加清晰，此处并没有定义Player基类。很容易复制粘贴得到PlayerB与PlayerC，不再赘述。

至此，我们的模拟答题活动准备工作已经结束了，下面我们需要定义一个测试类来展示观察者模式的魅力。

三.效果示例

定义如下Test类：

package ObserverPattern;
/**

@author ayqy
实现一个测试类，模拟网络游戏答题活动（游戏服务器按时更新题目信息并通知所有参与答题的玩家）


*/
public class Test {
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("答题活动即将开始。。");
//创建服务器
GameServer gs = new GameServer();
//创建玩家ABC
Observer playerA = new PlayerA(gs);
Observer playerB = new PlayerB(gs);
Observer playerC = new PlayerC(gs);
//为AB注册Subject，C对答题不感兴趣，拒绝注册
gs.registSubject(playerA);
gs.registSubject(playerB);
System.out.println("玩家AB成功参与答题活动。。");
System.out.println("答题活动正式开始。。");
gs.setQues(new Question(1, "第一题"));
gs.setQues(new Question(2, "第二题"));
System.out.println("玩家A不想玩了，退出答题活动。。");
gs.reomveSubject(playerA);
gs.setQues(new Question(3, "第三题"));
System.out.println("玩家C想中途加入活动");
gs.registSubject(playerC);
gs.setQues(new Question(4, "第四题"));
System.out.println("答题活动结束。。");
}
}

结果示例：

四.总结

从上面的例子可以看出观察者模式的特点：

1. 利用观察者模式可以轻易地建立对象之间“一对多”的依赖关系；
2. 利用观察者模式的机制可以很容易的实现这种依赖关系的动态维护