设计模式之【观察者模式】

表妹：哥啊，最近有个粉丝，老是动不动就喷。

我：是不是你写的文章不好呀？

表妹：才不是，也收到很多粉丝的鼓励和点赞。

我：这种网络喷子把他从粉丝列表中移除就好啦。

你看，这不就是我们设计模式中的观察者模式嘛？该模式又称为发布-订阅模式。

定义对象间一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态，则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。

它和生产-消费模型有什么区别呢？

不同点：

观察者模式（发布-订阅模型），是一对多的关系，可以以同步的方式实现，也可以以异步的方式实现，订阅者之间没有竞争关系。

生产-消费模型，是多对多的关系，一般以异步的方式实现，消费者之间存在竞争关系。

共同点：

两者都可以达到解耦的作用。

观察者模式

 

• Observable被观察者

  定义被观察者必须实现的职责，它必须能够动态地增加、取消观察者。它一般是抽象类或者是实现类，仅仅完成作为被观察者必须实现的职责：管理观察者并通知观察者。

• Observer观察者

  观察者接收到消息后，即进行update（更新方法）操作，对接收到的信息进行处理。

• ConcreteObservable具体的被观察者

  定义被观察者自己的业务逻辑，同时定义对哪些事件进行通知。

• ConcreteObserver具体的观察者

  每个观察在接收到消息后的处理反应是不同，各个观察者有自己的处理逻辑。

我们熟悉的公共号就是一种观察者模式。一个公众号，会有多个粉丝对象来关注，当公众号发布推文的时候，所有关注的粉丝都会收到公众号更新的通知，然后粉丝们会对通知做出相应的响应，执行相应的业务功能处理，比如阅读文章，点赞文章，收藏文章等。

首先，定义观察者和被观察者两个接口，方便扩展。

1 interface Observable {2     void addObserver(Observer observer);3     void removeObserver(Observer observer);4     void notifyObservers(String message);5 }
6 interface Observer {7     void update(String name, String message);8 }

ConcreteObservable：OfficialAccountOwner公众号主，具体的被观测者。

 1 class OfficialAccountOwner implements Observable { 2     // 存储已注册的观察者，当事件发生时，通知列表中的所有观察者 3     private List<Observer> fans; 4     private String name; 5      6     public OfficialAccountOwner(String name) { 7         this.name = name; 8         this.fans = new LinkedList<>(); 9     }10     11     // 发布文章12     public void sendMessage(String message) {13         this.notifyObservers(message);14     }15     16     @Override17     public void addObserver(Observer observer) {18         this.fans.add(observer);19     }20     21     @Override 22     public void removeObserver(Observer observer) {23         this.fans.remove(observer);24     }25     26     @Override27     public void notifyObservers(String message) {28         this.fans.forEach(fan-> {29             fan.update(this.name, message);30         });31     }32 }

ConcreteObserver：具体的观察者，Fans1和Fans2。

 1 class Fans1 implements Observer { 2     private String name; 3      4     public Fans1(String name) { 5         this.name = name; 6     } 7      8     @Override 9     public void update(String name, String message) {10         System.out.println(this.name + "阅读" + name + "发的文章: " + message);11     }12 }13 ?14 class Fans2 implements Observer {15     private String name;16     17     public Fans2(String name) {18         this.name = name;19     }20     21     @Override22     public void update(String name, String message) {23         System.out.println(this.name + "一键三连了" + name + "发的文章。");24     }25 }

接下来，我们来看一下实现效果。

 1 public class Demo { 2     public static void main(String[] args) { 3         OfficialAccountOwner DaWei = new OfficialAccountOwner("Gopher大威"); 4         Fans1 lisi = new Fans1("李四"); 5         Fans2 wangwu = new Fans2("王五"); 6         DaWei.addObserver(lisi); 7         DaWei.addOvserver(wangwu); 8         DaWei.sendMessage("设计模式之【观察者模式】"); 9         // 李四这个粉丝，老是无缘无故喷，移除他10         DaWei.removeObserver(lisi);11         DaWei.sendMessage("设计模式之【发布订阅模式】");12     }13 }14 ?15 // 打印结果：16 李四阅读Gopher大威发的文章：设计模式之【观察者模式】。17 王五一键三连了Gopher大威发的文章。18 // 粉丝李四被移除后19 王五一键三连了Gopher大威发的文章。

你看，通过观察者模式，将观察者和被观察者代码解耦。如果观察者对象有新的更新逻辑的话，只需要添加一个实现了Observer接口的类，并通过addObserver()函数将它注册到观察者列表中即可，当被观察者有事件响应的时候，就会通知到列表中的所有观察者。

观察者模式的优点

• 观察者和被观察者之间是抽象耦合

  如此设计，则不管是增加观察者还是被观察者都非常容易扩展，而且在Java中都已经实现的抽象层级的定义，在系统扩展方面更是得心应手。

• 建立一套触发机制

观察者模式的缺点

• 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很花时间。

• 如果观察者和观察目标间有循环依赖，可能导致系统崩溃。

• 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。

观察者模式的应用场景

• 关联行为场景。需要注意的是，关联行为是可拆分的，而不是“组合”关系。

• 事件多级触发场景。

• 跨系统的消息交换场景，如消息队列的处理机制。

注意事项

采用异步非阻塞方式，可以避免某一观察者错误导致系统卡壳。实际场景可选择消息队列，spring事件机制等。

观察者模式在开源代码中的应用

Spring中的事件驱动模型也叫发布订阅模式，是观察者模式的一个典型应用。

事件机制的实现需要三个部分，事件源、事件、事件监听器。

ApplicationEvent就相当于事件，ApplicationListener相当于事件监听器，ApplicaitonContext就是事件源。

通过ApplicationEvent抽象类和ApplicationListener接口，可以实现ApplicationContext事件处理。监听器在处理Event时，通常会进行判断传入的Event是不是自己所要处理的，使用instanceof关键字。

ApplicationEventMulticaster事件广播器实现了监听器的注册，一般不需要我们实现，只需要显示的调用applicationcontext.publisherEvent方法即可。

感兴趣的同学，可以去看一下源码。

总结

观察者模式的应用场景非常广泛，小到代码层面的解耦，大到架构层面的系统解耦，再或者一些产品的设计思路，都有这种模式的影子，比如，邮件订阅，RSS Feeds，本质上都是观察者模式。不同的应用场景和需求下，这个模式也有截然不同的实现方式，有同步阻塞的实现方式，也有异步非阻塞的实现方式；有进程内的实现方式，也有跨进程的实现方式。

参考

极客时间专栏《设计模式之美》