设计模式-观察者模式

　　观察者模式是对象的行为模式，以叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。 (学习)

　　观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题在状态上发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自已。

观察者模式的结构

　　一个软件系统里面包含了各种对象，就像一片欣欣向荣的森林充满了各种生物一样。在一片森林中，各种生物彼此依赖和约束，形成一个个生物链。一种生物的状态变化会造成其它一些生物的相应行动，每一个生物都处理于别生物的互动之中。

　　同样，一个软件系统常常要求在某一个对象的态发生变化的时候，某些其他的对象做出相应的改变。做到这一点的设计方案有很多，但是为了使系统能够易于复用，应该选择低耦合度的设计方案。减少对象之间的耦合有利于系统的复用，但是同时设计师需 要使这些低耦合的对象之间能够维持行动的协调一致，保证高度的协作。观察者模式是满足这一要求的各种设计方案中最重的一种。

　　观察者模式所涉及的角色有：

• 抽象主题(Subject)角色：

　　抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集(比如：ArrayList)里，每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象，抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色。

• 具体主题(ConcreteSubject)角色：

　　将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题的内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色。

• 抽象观察者(Observer)角色：

　　为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自已，这个接口叫做更新接口。

• 具体观察者(ConcreteObserver)角色：

　　存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态双协调。如果需要，具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用。

源代码 

package Observer

/**
 * 提象主题角色类
 * */
abstract class Subject {
    /**
     * 保存注册的观察者对象
     * */
    val list = ArrayList<Observer>()

    /**
     * 注册观察者对象
     * */
    fun attach(observer: Observer) {
        list.add(observer)
        println("attach on observer")
    }

    /**
     * 删除观察者对象
     * */
    fun detach(observer: Observer) {
        list.remove(observer)
    }

    /**
     * 通知所有的观察者对象
     * */
    fun notifyObserver(newState: String) {
        for (observer in list) {
            observer.update(newState)
        }
    }
}

package Observer

/**
 * 具体主题角色类
 * */
class ConcreteSubject : Subject() {

    private var state: String? = null

    fun change(newState: String) {
        this.state = newState
        println("the state changed into: $state")
        //状态发生变化，通知所有观察者
        this.notifyObserver(newState)
    }
}

package Observer

/**
 * 抽象观察者角色类
 * */
interface Observer {
    /**
     * 更新接口
     * */
    fun update(state:String)
}

package Observer

/**
 * 具体观察者角色类
 * */
class ConcreteObserver : Observer {
    //观察者状态
    var observerState: String? = null

    override fun update(state: String) {
        //更新观察者的状态
        this.observerState = state
        println("state is: $state")
    }
}

运行结果如下

attached on observer
the state changed into: new state
state is: new state

　　在运行时，这个客户端首先创建了具体主题类的实例，以及一个观察者对象。然后，它调用主题对象的attach()方法，奖这个观察者对象向主题对象登记，也就是将它加入到主题对象的聚集中。

　　这时，客户端调用主题的change()方法，改变了主题对象的内部状态。主题对象在状态发生变化时，调用超类的notifyObservers()方法，通知所有登记过的观察者对象。

推模型和拉模型

　　观察者模式中，又分为推模型和拉模型两种方式。

• 推模型

　　主题对象向观察者推送主题的详细信息，不管观察者是否需要，推送的信息通常是主题对象的全部或部分数据。

• 拉模型

　　主题对象在通知观察者的时候，只传递少量信息。如果观察者需要更具体的信息，由观察者主动到主题对象中获取，相当于是观察者从主题对象中拉数据。一般这种模型的实现中，会把主题对象自身通过update()方法传递给观察者，这样在观察者需要获取数据的时候，就可以通过这个引用来获取了。

　　根据上面的描述，发现前面的例子就是典型的推模型，下面给出一个拉模型的实例。

　　拉模型的抽象观察者类

　　拉模型通常都是把主题对象当做参数传递。

package Observer.pull

/**
 * 抽象观察者角色类
 * */
interface Observer {
    fun update(subject: Subject)
}

package Observer.pull

/**
 * 拉模型的具体观察者类
 * */
class ConcreteObserver : Observer {

    //观察者状态
    var observerState: String? = null

    override fun update(subject: Subject) {
        //更新观察者的状态，使其与目标的状态保持一致
        observerState = (subject as ConcreteSubject).stateString
        println("观察者状态为:$observerState")
    }
}

　　拉模型的抽象主题类

　　拉模型的抽象主题类主要的改变是notifyObservers()方法。在循环通知观察者的时候，也就是循环调用观察者的udpate()方法的时候，似入的参数不同。

package Observer.pull

abstract class Subject {
    /**
     * 保存注册的观察者对象
     * */
    val list = ArrayList<Observer>()

    /**
     * 注册观察者对象
     * */
    fun attach(observer: Observer) {
        list.add(observer)
        println("attach on observer")
    }

    /**
     * 删除观察者对象
     * */
    fun detach(observer: Observer) {
        list.remove(observer)
    }

    /**
     * 通知所有的观察者对象
     * */
    fun notifyObserver() {
        for (observer in list) {
            observer.update(this)
        }
    }
}

　　拉模型的具体主题类

　　跟推模型相比，有一点变化，就是调用通知观察者的方法的时候，不需要传入参数了。

package Observer.pull

/**
 * 拉模型的具体主题类
 * */
class ConcreteSubject : Subject() {

    var stateString: String? = null

    fun change(newState: String) {
        stateString = newState
        println("the state changed into: $newState")
        //状态发生改变，通知所有观察者
        this.notifyObserver()
    }
}

　　两种模式的比较

• 推模型是假定主题对象知道观察者需要的数据；而拉模型是题对象不知道观察者具体需要什么数据，没有办法的情况下，把自身传递给观察者，让观察者自已去按需取值。
• 推模型可能会使得观察者对象难以复用，因为观察者的udpate()方法是按需要定义的参数，可能无法兼顾没有考虑到的使用情况。这就意味着出现新情况的时候，就可能提供新的update()方法，或者重新实现观察者；而拉模型就不会造成这样的情况，因为拉模型下，update()方法的参数是主题对象本身，这基本上是主题对象能传递的最大数据据集合了，基本上可以适应各种情况的需要。