java设计模式之-观察者模式

观察者模式在实际开发应用中很常见。很多的源码用的也很多，例如spring中常见的事件机制就是观察者模式，观察者模式也可以看作发布/订阅模式

从实际生活中可以举一些例子：

1：交通信号灯（目标，被观察者）

2：人（观察者，分步行人，骑自行车人，开车人）

人观察信号灯这个目标，如果信号灯发生改变，则人开始根据信号灯的颜色做出反应

分析理解：信号灯改变是一个事件，这个事件该怎么通知出去到行人？人接收到事件改变后根据自己的交通工具做出反应。

解决：信号灯要能通知到每个人，那么这个信号灯必须知道有哪些人在看它。类比，信号灯这个抽象 Light(观察者观察的目标) 必须有一个列表属性  Vector<人> （观察者）（线程同步的列表）

如果Light.changed()，遍历这个Vector，调用<人>的doSomeThing(),从而这个人可以对事件改变做出反应

这种设计模式很简单，你可以自己写一个，或者利用jdk提供的Observer（观察者）和Observable（可观察的事物，可以理解成目标的意思）

• Observer源码

package java.util;

public interface Observer {
   
    void update(Observable o, Object arg);
}

这个就是观察者了，观察者接口中只有一个update方法，参数是一个Observable（目标）和一个arg参数，这个参数类型不限定

这个update什么时候调用呢？我们在上面已经讲过了  “如果Light.changed()，遍历这个Vector，调用<人>的doSomeThing(),从而这个人可以对事件改变做出反应”

这个update就是人的doSomeThing()，这个方法是给目标准备的，当目标改变的时候通过update这个方法来让观察者做出反应，既然如此jdk有没有提供目标或者被观察

的事物呢？

• Observable

package java.util;


public class Observable {
    private boolean changed = false;
    //观察者列表
    private Vector<Observer> obs;

    public Observable() {
        obs = new Vector<>();
    }
    //添加观察者
    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null)
            throw new NullPointerException();
        if (!obs.contains(o)) {
            obs.addElement(o);
        }
    }

    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }


    public void notifyObservers() {
        notifyObservers(null);
    }
    //通知观察者
    public void notifyObservers(Object arg) {
        
        Object[] arrLocal;

        synchronized (this) {
            if (!changed)
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
    }

    public synchronized void deleteObservers() {
        obs.removeAllElements();
    }
    
    //添加观察者时需要改变这个状态，否则观察者无法监听到目标改变
    protected synchronized void setChanged() {
        changed = true;
    }

    protected synchronized void clearChanged() {
        changed = false;
    }

    public synchronized boolean hasChanged() {
        return changed;
    }

    public synchronized int countObservers() {
        return obs.size();
    }
}

先看 

通知观察者notifyObservers() 这个方法，

synchronized (this) {
            if (!changed)
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);

方法中有个changed变量，这个变量默认false，该方法将直接返回，所以方法要向下执行到  观察者的update（）方法，则setChange()这个方法必须在

notifyObservers()调用之前被调用 ，现在我们来实现这个信号灯作为目标，人作为观察者的观察者模式，

目标信号灯添加观察者人（可以叫注册，也可以叫监听），目标信号灯发生改变时，人接收到信号灯改变时，做出相应的行为动作：

1. 目标信号灯对象

import java.util.Observable;

public class LightObservable extends Observable {

    public void greenLight() {
        setChanged();
        notifyObservers("绿灯了...");
    }
}

目标信号灯发出路灯信号，该事件发生，但是此时还没有任何人关注到该信号灯的改变（因为上文提到：目标信号灯添加观察者人（可以叫注册，也可以叫监听））

所以我们先要添加关注信号灯的人：

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class PasserbyObserver  implements Observer {

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println((String)arg+"我可以过马路了...");
    }
}

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class RideManObserver implements Observer {

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println((String)arg+"我可以骑车过马路了！");
    }
}

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class DriveManObserver implements Observer {

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println((String)arg+"我可以开车过去了");
    }
}

现在来添加不同的人到目标中（可以叫注册或者监听）

import java.util.Observer;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        //目标
        LightObservable ob = new LightObservable();
        //步行观察者
        Observer passerbyOb = new PasserbyObserver();
        //骑车人观察者
        Observer rideManOb = new RideManObserver();
        //骑车人观察者
        Observer driverManOb = new DriveManObserver();
        //注册不同观察者
        ob.addObserver(passerbyOb);
        ob.addObserver(rideManOb);
        ob.addObserver(driverManOb);
        ob.greenLight();
    }
}

说明：当目标信号灯中已经存在观察者的时候，现在可以发送路灯事件了

执行后结果：

绿灯了...我可以开车过去了
绿灯了...我可以骑车过马路了！
绿灯了...我可以过马路了...

自己实现的不同部门给不同员工发送信息，直接贴代码：

/**
 * 公司部门接口
 * @author sky
 *
 */
public interface Dept {
    
    /**公司部门添加指定的员工*/
    public void addEmployee(Employee employeeInterface);
    
    /**公司部门删除指定的员工*/
    public void remEmployee(Employee employeeInterface);
    
    /**公司部门发布消息*/
    public void sendMeetingMessage(String Message);

}

//实现了公司部门的抽象类
public abstract class AbstractDept implements Dept {

    //定义一个员工接口集合
    List<Employee> employeeList = new ArrayList<>();
    
    @Override
    public void addEmployee(Employee employeeInterface) {
        this.employeeList.add(employeeInterface);
    }

    @Override
    public void remEmployee(Employee employeeInterface) {
        if(!CollectionUtils.isEmpty(employeeList)) {
            this.employeeList.remove(employeeInterface);
        }
    }

}

/**
 * 信息部门
 * @author sky
 *
 */
public class InformationDept extends AbstractDept {

    @Override
    public void sendMeetingMessage(String message) {
        for (Employee employeeInterface : employeeList) {
            employeeInterface.recivedMessage(message);
        }
    }

}

/**
 * 财务部门
 * @author sky
 *
 */
public class FinanceDept extends AbstractDept {


    @Override
    public void sendMeetingMessage(String message) {
        for (Employee employeeInterface : employeeList) {
            employeeInterface.recivedSalayMessage(message);
        }
    }

}

//员工接口
public interface Employee {
    
    //员工接收消息
    public void recivedMessage(String message);
    
    //员工接收工资消息
    public void recivedSalayMessage(String message);

}

/**
 * 全体员工
 * @author sky
 *
 */
public class CommonEmployee implements Employee {
    
    public CommonEmployee(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }
    
    public CommonEmployee(String name, double salary) {
        super();
        this.name = name;
        this.salary = salary;
    }

    //员工名称
    private String name;
    //员工工资
    private double salary;
    
    
    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void recivedMessage(String message) {
        System.out.println("通知："+this.name+message);
    }

    @Override
    public void recivedSalayMessage(String message) {
        System.out.println("通知："+this.name+"："+this.salary+message);
    }

}

/**
 * 小组领导
 * @author sky
 *
 */
public class GroupLeaderEmployee implements Employee {

    //小组领导名称
    private String name;
    //员工工资
    private double salary;
    
    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public GroupLeaderEmployee(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }
    
    public GroupLeaderEmployee(String name, double salary) {
        super();
        this.name = name;
        this.salary = salary;
    }

    @Override
    public void recivedMessage(String message) {
        System.out.println("通知："+this.name + message);
    }

    @Override
    public void recivedSalayMessage(String message) {
        System.out.println("通知："+this.name+"："+this.salary + message);
    }

}

测试:

public class TestSendMessage {

    public static void main(String[] args) {
        
        //========================信息部门发布开会消息===========================
        //信息部门
        InformationDept informationDept = new InformationDept();
        //员工组长A、B、C
        GroupLeaderEmployee groupLeaderA = new GroupLeaderEmployee("领导A",3100);
        GroupLeaderEmployee groupLeaderB = new GroupLeaderEmployee("领导B",3099);
        GroupLeaderEmployee groupLeaderC = new GroupLeaderEmployee("领导C",3098);
        //信息部门给组长发送消息
        informationDept.addEmployee(groupLeaderA);
        informationDept.addEmployee(groupLeaderB);
        informationDept.addEmployee(groupLeaderC);
        informationDept.sendMeetingMessage("今天下午3点会议室201组长开会...");
        //信息部门给所有人发送消息
        CommonEmployee employeeA = new CommonEmployee("员工A",2100);
        CommonEmployee employeeB = new CommonEmployee("员工B",2200);
        CommonEmployee employeeC = new CommonEmployee("员工C",2300);
        informationDept.addEmployee(employeeA);
        informationDept.addEmployee(employeeB);
        informationDept.addEmployee(employeeC);
        informationDept.sendMeetingMessage("今天下午5点会议室201全体开会...");
        //=======================财务部门发布所有员工的工资发放通知================
        //财务部门
        FinanceDept financeDept = new FinanceDept();
        //财务部门给所有人发送工资发放通知
        financeDept.addEmployee(employeeA);
        financeDept.addEmployee(employeeB);
        financeDept.addEmployee(employeeC);
        financeDept.addEmployee(groupLeaderA);
        financeDept.addEmployee(groupLeaderB);
        financeDept.addEmployee(groupLeaderC);
        financeDept.sendMeetingMessage("工资已发放，请注意查收！");
    }

}

返回结果：

通知：领导A今天下午3点会议室201组长开会...
通知：领导B今天下午3点会议室201组长开会...
通知：领导C今天下午3点会议室201组长开会...
通知：领导A今天下午5点会议室201全体开会...
通知：领导B今天下午5点会议室201全体开会...
通知：领导C今天下午5点会议室201全体开会...
通知：员工A今天下午5点会议室201全体开会...
通知：员工B今天下午5点会议室201全体开会...
通知：员工C今天下午5点会议室201全体开会...
通知：员工A：2100.0工资已发放，请注意查收！
通知：员工B：2200.0工资已发放，请注意查收！
通知：员工C：2300.0工资已发放，请注意查收！
通知：领导A：3100.0工资已发放，请注意查收！
通知：领导B：3099.0工资已发放，请注意查收！
通知：领导C：3098.0工资已发放，请注意查收！