基本介绍

意图：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。
主要解决：一个对象状态改变给其他对象通知的问题，而且要考虑到易用和低耦合，保证高度的协作。
何时使用：一个对象（目标对象）的状态发生改变，所有的依赖对象（观察者对象）都将得到通知，进行广播通知。
如何解决：使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化。
关键代码：在抽象类里有一个 ArrayList 存放观察者们。
应用实例：
- 1、拍卖的时候，拍卖师观察最高标价，然后通知给其他竞价者竞价。
- 2、西游记里面悟空请求菩萨降服红孩儿，菩萨洒了一地水招来一个老乌龟，这个乌龟就是观察者，他观察菩萨洒水这个动作。
优点：
- 1、观察者和被观察者是抽象耦合的。
- 2、建立一套触发机制。
缺点：
- 1、如果一个被观察者对象有很多的直接和间接的观察者的话，将所有的观察者都通知到会花费很多时间。
- 2、如果在观察者和观察目标之间有循环依赖的话，观察目标会触发它们之间进行循环调用，可能导致系统崩溃。
- 3、观察者模式没有相应的机制让观察者知道所观察的目标对象是怎么发生变化的，而仅仅只是知道观察目标发生了变化。
使用场景：
一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面。将这些方面封装在独立的对象中使它们可以各自独立地改变和复用。
一个对象的改变将导致其他一个或多个对象也发生改变，而不知道具体有多少对象将发生改变，可以降低对象之间的耦合度。
一个对象必须通知其他对象，而并不知道这些对象是谁。
需要在系统中创建一个触发链，A对象的行为将影响B对象，B对象的行为将影响C对象……，可以使用观察者模式创建一种链式触发机制。

注意事项：

1、JAVA 中已经有了对观察者模式的支持类。

2、避免循环引用。

3、如果顺序执行，某一观察者错误会导致系统卡壳，一般采用异步方式。

概括

观察者模式原理
类图：

角色分析：

Subject：观察的主题
1. registerObserver()：注册观察者
2. removeObserver()：移除观察者
3. notifyObservers()：通知所有的注册的用户，根据不同需求，可以是更新数据，让用户来取，也可能是实施推送，看具体需求定
Observer：观察者，观察相应主题，当主题有所变化，接收来自主题的变化数据。
Data：具体的观察数据
ObserverA、B：具体的观察者

职务：

观察者模式类似订牛奶业务
奶站/气象局：Subject
用户/第三方网站：Observer

观察者模式：对象之间多对一依赖的一种设计方案，被依赖的对象为 Subject，依赖的对象为 Observer，Subject 通知 Observer 变化,比如这里的奶站是 Subject，是 1 的一方。用户时 Observer，是多的一方。

我的理解

就相当于间谍、私家侦探，观察当一个对象一有什么风吹草动，就通知依赖他的对象。
比如说 A班班主任是张三，一说到张三他就是A班班主任，一说到A班班主任那就是张三，这俩是依赖的关系。如果A班班主任变成了李四，那么张三的职位也要改变，他不能再是一班班主任了。所以得有人通知，上面得发布文件，说A班班主任修改为李四，张三修改去B班当班主任。

应用实例

天气预报项目需求,具体要求如下：

气象站可以将每天测量到的温度，湿度，气压等等以公告的形式发布出去(比如发布到自己的网站或第三方)。
需要设计开放型 API，便于其他第三方也能接入气象站获取数据。
提供温度、气压和湿度的接口
测量数据更新时，要能实时的通知给第三方

使用传统方式

WeatherData 类
传统的设计方案

代码实现：

CurrentConditions

package com.atguigu.observer;

/**
*显示当前天气情况（可以理解成是气象站自己的网站）
*@author Administrator
*/
public class CurrentConditions {

    // 温度，气压，湿度
    private float temperature; 
    private float pressure; 
    private float humidity;

    //更新 天气情况，是由 WeatherData 来调用，我使用推送模式
    public void update(float temperature, float pressure, float humidity) { 
        this.temperature = temperature;
        this.pressure = pressure; 
        this.humidity = humidity; 
        display();
    }

    //显示
    public void display() {
        System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***"); 
        System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***"); 
        System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***");
    }
}

WeatherData

package com.atguigu.observer;

/**
*类是核心
*1. 包含最新的天气情况信息
*2. 含有 CurrentConditions 对象
*3.  当数据有更新时，就主动的调用 CurrentConditions 对象 update 方法(含 display),  这样他们（接入方）就看到最新的信息
*@author Administrator
*/
public class WeatherData { 
    private float temperatrue; 
    private float pressure; 
    private float humidity;
    private CurrentConditions currentConditions;
    //加入新的第三方


    public WeatherData(CurrentConditions currentConditions) { 
        this.currentConditions = currentConditions;
    }

    public float getTemperature() { 
        return temperatrue;
    }
    public float getPressure() { 
        return pressure;
    }
    public float getHumidity() { 
        return humidity;
    }


    public void dataChange() {
        //调用 接入方的 update
        currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());
    }

    //当数据有更新时，就调用 setData
    public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) { 
        this.temperatrue = temperature;
        this.pressure = pressure; this.humidity = humidity;
        //调用 dataChange，将最新的信息 推送给 接入方 currentConditions
        dataChange();
    }
}

Client

package com.atguigu.observer;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建接入方 currentConditions
        CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();

        //创建 WeatherData 并将 接入方 currentConditions 传递到 WeatherData 中
        WeatherData weatherData = new WeatherData(currentConditions);

        //更新天气情况
        weatherData.setData(30, 150, 40);

        //天气情况变化
        System.out.println("============天气情况变化=============");
        weatherData.setData(40, 160, 20);
    }
}

问题分析

其他第三方接入气象站获取数据的问题
无法在运行时动态的添加第三方 (新浪网站)
违反 ocp 原则=>观察者模式

//在 WeatherData 中，当增加一个第三方，都需要创建一个对应的第三方的公告板对象，并加入到 dataChange, 不利于维护，也不是动态加入
public void dataChange() {
    currentConditions.update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());
}

使用观察者模式

类图说明

代码实现

Subject

package com.atguigu.observer.improve;

//接口, 让 WeatherData 来实现
public interface Subject {

    public void registerObserver(Observer o); 
    public void removeObserver(Observer o); 
    public void notifyObservers();
}

Observer

package com.atguigu.observer.improve;

//观察者接口，有观察者来实现 
public interface Observer {

    public void update(float temperature, float pressure, float humidity);
}

BaiduSite

package com.atguigu.observer.improve;

public class BaiduSite implements Observer {

    // 温度，气压，湿度
    private float temperature; 
    private float pressure; 
    private float humidity;

    // 更新  天气情况，是由  WeatherData  来调用，我使用推送模式
    public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
        this.temperature = temperature;
        this.pressure = pressure; 
        this.humidity = humidity; 
        display();
    }

    // 显示
    public void display() {
        System.out.println("===百度网站====");
        System.out.println("***百度网站 气温 : " + temperature + "***");
        System.out.println("***百度网站 气压: " + pressure + "***");
        System.out.println("***百度网站 湿度: " + humidity + "***");
    }
}

CurrentConditions

package com.atguigu.observer.improve;

public class CurrentConditions implements Observer {

    // 温度，气压，湿度
    private float temperature;
    private float pressure; 
    private float humidity;

    // 更新 天气情况，是由 WeatherData 来调用，我使用推送模式
    public void update(float temperature, float pressure, float humidity) { 
        this.temperature = temperature;
        this.pressure = pressure; 
        this.humidity = humidity; display();
    }

    // 显示
    public void display() {
        System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***"); 
        System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***"); 
        System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***");
    }
}

WeatherData

package com.atguigu.observer.improve;

import java.util.ArrayList;

/**
*类是核心
*1. 包含最新的天气情况信息
*2. 含有 观察者集合，使用 ArrayList 管理
*3.  当数据有更新时，就主动的调用 ArrayList, 通知所有的（接入方）就看到最新的信息
*@author Administrator
*/
public class WeatherData implements Subject { 

    private float temperatrue;
    private float pressure;
    private float humidity;

    //观察者集合
    private ArrayList<Observer> observers;

    //加入新的第三方
    public WeatherData() {
        observers = new ArrayList<Observer>();
    }

    public float getTemperature() { 
        return temperatrue;
    }
    public float getPressure() { 
        return pressure;
    }
    public float getHumidity() { 
        return humidity;
    }


    public void dataChange() {
        //调用 接入方的 update
        notifyObservers();
    }

    //当数据有更新时，就调用 setData
    public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) { 
        this.temperatrue = temperature;
        this.pressure = pressure; 
        this.humidity = humidity;

        //调用 dataChange，将最新的信息 推送给 接入方 currentConditions
        dataChange();
    }

    //注册一个观察者 
    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    //移除一个观察者 
    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        if(observers.contains(o)) {
            observers.remove(o);
        }
    }

    //遍历所有的观察者，并通知 
    @Override
    public void notifyObservers() {
        for(int i = 0; i < observers.size(); i++) {
            observers.get(i).update(this.temperatrue, this.pressure, this.humidity);
        }
    }
}

Client

package com.atguigu.observer.improve;

public class Client {


    public static void main(String[] args) {
        //创建一个 WeatherData
        WeatherData weatherData = new WeatherData();

        //创建观察者
        CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
        BaiduSite baiduSite = new BaiduSite();

        // 注册到 weatherData 
        weatherData.registerObserver(currentConditions); 
        weatherData.registerObserver(baiduSite);

        // 测试
        System.out.println("通知各个注册的观察者, 看看信息"); 
        weatherData.setData(10f, 100f, 30.3f);

        weatherData.removeObserver(currentConditions);

        //测试
        System.out.println();
        System.out.println("通知各个注册的观察者, 看看信息"); 
        weatherData.setData(10f, 100f, 30.3f);
    }
}

观察者模式的好处

观察者模式设计后，会以集合的方式来管理用户(Observer)，包括注册，移除和通知。
这样，我们增加观察者(这里可以理解成一个新的公告板)，就不需要去修改核心类 WeatherData 不会修改代码，遵守了 ocp 原则。

观察者模式在 Jdk 应用的源码分析

Jdk 的 Observable 类就使用了观察者模式
代码分析+模式角色分析
模式角色分析

Observable 的作用和地位等价于我们前面讲过 Subject
Observable 是类，不是接口，类中已经实现了核心的方法 ,即管理 Observer 的方法 add.. delete .. notify...
Observer 的作用和地位等价于我们前面讲过的 Observer, 有 update
Observable 和 Observer 的使用方法和前面讲过的一样，只是 Observable 是类，通过继承来实现观察者模式