一、前言 {#一、前言}

本篇主题为行为型模式中的第四个模式--观察者模式。上篇 Java 设计模式主题为 《Java 设计模式之迭代器模式（十五）》 。

二、简单介绍 {#二、简单介绍}

2.1 定义 {#2.1-定义}

观察者模式是行为模式之一，定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

2.2 参与角色 {#2.2-参与角色}

1. 被观察者（Subject）：当需要被观察的状态发生变化时，需要通知队列中所有观察者对象。Subject 需要维持（添加，删除，通知）一个观察者对象的队列列表。

2. 观察者（Observer）：接口或抽象类。当 Subject 的状态发生变化时，Observer 对象将通过一个 callback 函数得到通知。

2.3 应用场景 {#2.3-应用场景}

1. 聊天室程序，服务器转发信息给所有客户端。

2. 网络游戏，服务器将客户端状态进行分发。

3. 邮件订阅等。

三、实现方式 {#三、实现方式}

记得笔者在上中学时，所在的学校是禁止在寝室打扑克牌的，但是还是有不少学生违背这条规定，笔者就是其中之一。我们就以这个故事为例，在这个案例中，老师是被观察者，学生则是观察者。学生观察老师是否来到寝室，从而做出不同的行为。

被观察者和子类：

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 | public abstract class Subject { protected List<Observer> list = new ArrayList<Observer>(); public void registerObserver(Observer obs) { list.add(obs); } public void removeObserver(Observer obs) { list.add(obs); } // 通知所有的观察者更新状态 public void notifyAllObservers() { for (Observer obs : list) { obs.update(this); } } } public class Teacher extends Subject { private String action; public String getAction() { return action; } public void setAction(String action) { this.action = action; // 被观察者状态发生变化，通知观察者 this.notifyAllObservers(); } } |

Teacher 继承 Subject 类，Teacher 的实例就是被观察的对象。

观察者和实现类：

|------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 | public interface Observer { public void update(Subject subject); } public class Student implements Observer { private String action; @Override public void update(Subject subject) { String teacherAction = ((Teacher) subject).getAction(); if (teacherAction.equals("老师来了")) { action = "假装学习"; } else if (teacherAction.equals("老师走了")) { action = "继续打牌"; } } public String getAction() { return action; } } |

客户端：

|---------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 | public class Client { public static void main(String[] args) { Teacher teacher = new Teacher(); Student s1 = new Student(); Student s2 = new Student(); Student s3 = new Student(); teacher.registerObserver(s1); teacher.registerObserver(s2); teacher.registerObserver(s3); teacher.setAction("老师来了"); System.out.println(s1.getAction()); System.out.println(s2.getAction()); System.out.println(s3.getAction()); System.out.println("================"); teacher.setAction("老师走了"); System.out.println(s1.getAction()); System.out.println(s2.getAction()); System.out.println(s3.getAction()); } } |

打印结果：

|-----------------------|---------------------------------------------------| | 1 2 3 4 5 6 7 | 假装学习 假装学习 假装学习 =========== 继续打牌 继续打牌 继续打牌 |

其实，在 JDK 中已经提供了 java.util.Observable 和 java.util.Observer 来实观察者模式。

实现方式如下：

被观察者：

|---------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | public class Teacher extends Observable{ private String action; public String getAction() { return action; } public void setAction(String action) { this.action = action; // 被观察者状态发生变化，通知观察者 this.setChanged(); this.notifyObservers(this.action); } } |

观察者：

|---------------------------------------------------------------|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | public class Student implements Observer { private String action; @Override public void update(Observable o, Object arg) { String teacherAction = ((Teacher) o).getAction(); if (teacherAction.equals("老师来了")) { action = "假装学习"; } else if (teacherAction.equals("老师走了")) { action = "继续打牌"; } } public String getAction() { return action; } } |

客户端：

|------------------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 | public class Client { public static void main(String[] args) { Teacher teacher = new Teacher(); Student s1 = new Student(); Student s2 = new Student(); Student s3 = new Student(); teacher.addObserver(s1); teacher.addObserver(s2); teacher.addObserver(s3); teacher.setAction("老师来了"); System.out.println(s1.getAction()); System.out.println(s2.getAction()); System.out.println(s3.getAction()); System.out.println("================"); teacher.setAction("老师走了"); System.out.println(s1.getAction()); System.out.println(s2.getAction()); System.out.println(s3.getAction()); } } |

打印结果与上文的一致。

使用 JDK 提供的这 2 个类大大的简化了代码量。

UML 类图表示如下：