【原创】自己动手循序渐进实现观察者模式

引言

自上一篇《自己动手实现牛逼的单例模式》问世之后，得到了不错的评价。于是博主在五一放弃出去游玩机会，赶制了这篇《自己动手循序渐进实现观察者模式》，依然还是一步一步推导出最终版的观察者模式。

观察者模式

定义：在许多设计中，经常涉及多个对象都对一个特殊对象中的数据变化感兴趣，而且这多个对象都希望跟踪那个特殊对象中的数据变化，在这样的情况下就可以使用观察者模式。
在这里，我们以母亲观察宝宝为例子，宝宝正在睡觉，醒来后，母亲做出相应的喂食行为。

1、观察者V1

假设我们用下图所示的情景

先定义一个Baby类，baby先睡五秒，五秒后醒来，代码如下所示

package rjzheng.observer1;
public class Baby implements Runnable {
	// 默认是睡着
	private boolean wakeup = false;
	// 醒来的行为
	public void wakeUp() {
		this.wakeup = true;
	}
	public boolean isWakeup() {
		return wakeup;
	}
	public void setWakeup(boolean wakeup) {
		this.wakeup = wakeup;
	}
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		try {
			Thread.sleep(5000);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		wakeUp();
	}
}

而母亲类即Mother类，则一直监听宝宝的状态，宝宝一醒来就喂食，代码如下所示

package rjzheng.observer1;
public class Mother implements Runnable {
	private Baby baby;
	public Mother(Baby baby) {
		this.baby = baby;
	}
	public void feed(Baby baby){
		System.out.println("已经给宝贝喂食");
	}
	@Override
	public void run(){
		while(!baby.isWakeup()){
			for(int i=0;i<5;i++){
				try {
					Thread.sleep(1000);
					System.out.println("宝宝还有"+(5-i)+"秒醒来");
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
		this.feed(baby);
	}
}

然后写一个ObserverTest1测试一下，代码如下所示

package rjzheng.observer1;

public class ObserverTest1 {
	public static void main(String[] args) {
		Baby baby =new Baby();
		new Thread(baby).start();
		new Thread(new Mother(baby)).start();
		
	}
}

输出如下

宝宝还有5秒醒来
宝宝还有4秒醒来
宝宝还有3秒醒来
宝宝还有2秒醒来
宝宝还有1秒醒来
已经给宝贝喂食

2、观察者V2

这时情景变为下图

可是上一版，母亲要一直看着宝宝，母亲觉得太累了，母亲要是想中间聊个微信啥的，多不方便，于是V2版出现了。我们能不能孩子醒来后，主动告诉给母亲呢。于是修改Baby的wakeUp方法，即醒来状态改变后，增加一个通知母亲的方法。 综上所述，Baby类做如下几点修改 1. 持有Mother的引用，修改构造函数 2. 在wakeUp方法中增加，通知母亲的逻辑 3. 在run方法中，自己五秒后醒来，自己修改自己的状态

package rjzheng.observer2;
public class Baby implements Runnable {
	// 默认是睡着
	private boolean wakeup = false;
	
	private Mother mother;
	//1. 持有Mother的引用，修改构造函数
	public Baby(Mother mother){
		this.mother = mother;
	}
	
	//2. 在wakeUp方法中增加，通知母亲的逻辑
	public void wakeUp() {
		wakeup = true;
		this.mother.feed(this);
	}
	public boolean isWakeup() {
		return wakeup;
	}
	public void setWakeup(boolean wakeup) {
		this.wakeup = wakeup;
	}
	//3. 在run方法中，自己五秒后醒来，自己修改自己的状态
	@Override
	public void run() {
		while(!this.isWakeup()){
			for(int i=0;i<5;i++){
				try {
					Thread.sleep(1000);
					System.out.println("宝宝还有"+(5-i)+"秒醒来");
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
			this.wakeUp();
		}
	}
}

而Mother类，则不需要做线程操作，Baby类通知Mother类后，做出相应处理即可。因此，Mother类修改如下

1. 删除run方法等线程相关操作
2. 增加一个无参构造方法(因为Mother类不需要持有Baby类的引用了)
   综上所述，Mother类的代码如下

package rjzheng.observer2;
public class Mother{
	private Baby baby;
	public Mother(){
		
	}
	public Mother(Baby baby) {
		this.baby = baby;
	}
	public void feed(Baby baby){
		System.out.println("已经给宝贝喂食");
	}
}

测试类ObserverTest2的代码如下

package rjzheng.observer2;

public class ObserverTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		Baby baby =new Baby(new Mother());
		new Thread(baby).start();
		
	}
}

输出如下所示

宝宝还有5秒醒来
宝宝还有4秒醒来
宝宝还有3秒醒来
宝宝还有2秒醒来
宝宝还有1秒醒来
已经给宝贝喂食

3、观察者V3

这个时候，宝宝的父亲回来了。父亲觉得，在宝宝醒来后，应该带宝宝出去玩。于是就和孩子他妈约定，根据孩子醒来的时间决定，带孩子做什么。如果醒来的时间是饭点，就给孩子喂食；如果醒来的时间不是饭点，就带孩子出去玩。 那么重点来了，醒来的时间是否为饭点这个属性，放在父亲类里，不大合适；放在宝宝类里也不大合适；放母亲类里也不大合适。根据面向对象的设计原则，我们定义一个醒来的事件类WakeUpEvent,将醒来的时间是否为饭点放在WakeUpEvent里。除此之外，再定义一个事件源source属性，那么WakeUpEvent类如下所示 ``` package rjzheng.observer3; /** * 醒来的事件对象 * @author zhengrongjun * */ public class WakeUpEvent { //醒来时间是否为饭点 private boolean isFoodTime; //事件源 private Baby source; public WakeUpEvent(boolean isFoodTime,Baby source){ this.isFoodTime = isFoodTime; this.source = source; } public boolean isFoodTime() { return isFoodTime; } public void setFoodTime(boolean isFoodTime) { this.isFoodTime = isFoodTime; } public Baby getSource() { return source; } public void setSource(Baby source) { this.source = source; } }

那么，接下来,Father类拥有一个带宝贝出去玩的方法，如下所示

package rjzheng.observer3;

public class Father {

public void play(WakeUpEvent wakeUpEvent){
	if(!wakeUpEvent.isFoodTime()){
		System.out.println("抱宝贝出去玩");
	}
}

}

自然，Mother类拥有一个给宝贝喂食的方法，如下所示

package rjzheng.observer3;
public class Mother{
public void feed(WakeUpEvent wakeUpEvent){
if(wakeUpEvent.isFoodTime()){
System.out.println("给宝贝喂食");
}
}
}

那么在这种情况下Baby类修改为如下所示

package rjzheng.observer3;

public class Baby implements Runnable {

private Mother mother;
private Father father;

public Baby(Mother mother,Father father) {
	this.mother = mother;
	this.father = father;
}

public void wakeUp() {
	this.mother.feed(new WakeUpEvent(true, this));
	this.father.play(new WakeUpEvent(true, this));
}

@Override
public void run() {
	boolean flag = true;
	while (flag) {
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			try {
				Thread.sleep(1000);
				System.out.println("宝宝还有" + (5 - i) + "秒醒来");
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		this.wakeUp();
		flag=false;
	}
}

}

测试类ObserverTest3如下所示

package rjzheng.observer3;

public class ObserverTest3 {
public static void main(String[] args) {
Baby baby =new Baby(new Mother(),new Father());
new Thread(baby).start();

}

}

运行结果如下

宝宝还有5秒醒来
宝宝还有4秒醒来
宝宝还有3秒醒来
宝宝还有2秒醒来
宝宝还有1秒醒来
给宝贝喂食

### 4、观察者V4
这时情景变为下图
<div align=center><img width="350" height="400" src="http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/rjzheng/1194802/o_pic6.jpg"/></div>
又过了几天，孩子不乐意了。。。。孩子觉得，我每次还要去记爸爸能带我干嘛，妈妈能带我干嘛，太麻烦了。以后，爷爷奶奶来来了，我难道还要去记你们能干嘛，再通知相应的人嘛。不如这样，我把你们全部叫来，你们自己商量好，该带我干嘛吧。

OK。。这也是观察者V3版的缺点，代码复用性太差。如果多一个爷爷GrandFather类，那Baby类里头还要多一个Grandfather类的引用，并且在wakeup里增加通知逻辑，太麻烦。索性，定义一个WakeUpListener接口，继承这个接口的人，代表都具有处理WakeUpEvent事件的能力

那么WakeUpListener接口的源码如下

package rjzheng.observer4;

public interface WakeUpListener {
public void actiontoWakenUp(WakeUpEvent wakeUpEvent);
}

这时Father类和Mother类代码如下，都实现了WakeUpListener接口

package rjzheng.observer4;

public class Father implements WakeUpListener {

@Override
public void actiontoWakenUp(WakeUpEvent wakeUpEvent) {
	// TODO Auto-generated method stub
	if(!wakeUpEvent.isFoodTime()){
		System.out.println("抱宝贝出去玩");
	} 
}

}

package rjzheng.observer4;
public class Mother implements WakeUpListener{

@Override
public void actiontoWakenUp(WakeUpEvent wakeUpEvent) {
	if(wakeUpEvent.isFoodTime()){
		System.out.println("给宝贝喂食");
	}
}

}

这时的Baby类如下所示

package rjzheng.observer4;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Baby implements Runnable {

private List<WakeUpListener> wakeUpListeners = new ArrayList(); 

public void addListeners(WakeUpListener wakeUpListener){
	this.wakeUpListeners.add(wakeUpListener);
}

public void wakeUp() {
	for(WakeUpListener listener : wakeUpListeners)
		listener.actiontoWakenUp(new WakeUpEvent(true, this));
}

@Override
public void run() {
	boolean flag = true;
	while (flag) {
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			try {
				Thread.sleep(1000);
				System.out.println("宝宝还有" + (5 - i) + "秒醒来");
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		this.wakeUp();
		flag=false;
	}
}

}

测试类ObserverTest4为

package rjzheng.observer4;

public class ObserverTest4 {
public static void main(String[] args) {
Baby baby =new Baby();
baby.addListeners(new Father());
baby.addListeners(new Mother());
new Thread(baby).start();
}
}

最后结果如下

宝宝还有5秒醒来
宝宝还有4秒醒来
宝宝还有3秒醒来
宝宝还有2秒醒来
宝宝还有1秒醒来
给宝贝喂食

## 总结
  本篇文章给出了四种观察者模式，一般都是用V4版啦。。前面V1,V2,V3都只是铺垫，为了引出最后一版的观察者模式，希望大家有所收获。