設計模式之觀察者模式（Observer Pattern）

no_mkd

一。什麼是觀察者模式？

把現實世界中的報紙與訂閱者的關係抽象出來就是觀察者模式，一種報紙對應多個訂閱者，訂閱者可以隨時解除訂閱，未訂閱的讀者也可以隨時開始訂閱。一旦有新報紙發布，所有的訂閱者都會收到新內容。

在觀察者模式中，報紙叫做主題 Subject，訂閱者叫做觀察者 Observer，一個 Subject 可以被多個 Observer 關注，Observer 可以隨時解除關注，新的 Observer 也可以隨時關注 Subject。Subject 內容發生改變時，會通知所有的 Observer。

二。舉個例子

很多網路遊戲中都有答題活動，所有參與答題活動的玩家都會同時收到題目資訊（延遲忽略不計），未參與活動的玩家可以中途加入，正在答題的玩家也可以隨時退出。在此例中，遊戲伺服器就是“一”，玩家是“多”，題目資訊就是在它們之間傳遞的訊息。怎樣才能設計出滿足以上要求的類別？不妨試試觀察者模式。

首先，定義 Subject 抽象類別：

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，這裡用了抽象類別而沒有用介面，為什麼？因為 Subject 的行為是 fixed 的，並不需要由子類別來擴充。類似的，我們定義 Observer 抽象類別：

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

}

下面開始實現我們的自定義 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 類別的成員變數 Question 是對題目資訊的簡單封裝，Question 類別包含題號 no 與題目內容 content 兩部分定義，以及一個 toString 方法，返回題目描述資訊。再實現我們的自定義 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.為了使類別層次更加清晰，此處並沒有定義 Player 基類別。很容易複製貼上得到 PlayerB 與 PlayerC，不再贅述。

至此，我們的模擬答題活動準備工作已經結束了，下面我們需要定義一個測試類別來展示觀察者模式的魅力。

三。效果示例

定義如下 Test 類別：

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。。");
}
}

結果示例：

四。總結

從上面的例子可以看出觀察者模式的特點：

利用觀察者模式可以輕易地建立對象之間“一對多”的依賴關係；
利用觀察者模式的機制可以很容易的實現這種依賴關係的動態維護

一。什麼是觀察者模式？

二。舉個例子

三。效果示例

四。總結

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