觀察者模式 (Observer Pattern)

        用來說明觀察者模式最常見也最容易懂的例子就是報社訂閱報紙:

1. 報社的主要工作就是出版報紙 (提供資料)
2. 用戶可向報社訂閱報紙。只要報社有出版新報紙, 而你在報社的訂閱名單中, 你都可以收到最新的報紙。
3. 當你不想再看報紙時, 可隨時取消訂閱, 報社就不會送報紙到你家。
4. 只要報社還存在, 用戶就可隨時向報社訂閱或取消訂閱報紙。

        假如你看得懂上面的例子的話, 其實也大概了解觀察者模式在幹什麼。把上面的例子, 報社改名為主題 (Subject), 訂閱者改為觀察者 (Observer), 觀察者模式 = 出版者 ＋ 訂閱者。

        更精確的觀察者模式定義為: 觀察者模式定義了物件之間的一對多關係, 如此一來, 當一個物件改變狀態, 其他相依者都會收到通知並自動被更新。
Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state, all its dependents are notified and updated automatically.

        以下來看個簡單的觀察者模式類別圖:

        主題介面定義了 registerObserver(), removeObserver(), 可以讓物件變成觀察者, 或從觀察者名單中移除, 而觀察者介面定義了 update(), 當主題有改變時, 可以用來通知所有觀察者。在此介紹觀察者模式的設計守則: 設計時, 盡量讓需要互動的物件之間關係鬆綁。此設計讓我們建立有彈性的 OO 系統, 能夠因應變化, 因為物件的相依性被降到最低。

1. 關於觀察者的一切, 主題只知道觀察者有實作特定介面 (也就是 Observer 介面)。主題不需要知道觀察者的具體類別為何、做了什麼、及其細節。
2. 任何時候都可以加入新的觀察者。
3. 有新型態的觀察者出現時, 主題的程式碼不用修改。主題不在乎觀察者實際類別, 只在乎有沒有實作觀察者介面。
4. 片面改變主題或觀察者, 並不會影響另一方。只要兩邊的介面沒有更改就不會影響。

        了解上面的觀察者模式觀念後, 接下來就來完成報社的程式碼吧~

pubilc interface Subject {
    public void registerObserver(Observer o);
    public void removeObserver(Observer o);
    public void notifyObservers();
}

        主題介面定義了三個 method, 用來新增、刪除、以及通知觀察者。

public interface Observer {
    public void update(String content);
}

        觀察者介面只定義了一個 method, 當有資料更新時(如新報紙), 主題能通知觀察者。注意到我們這邊 update() 傳入的參數為 String 只是單純的範例, 實際上可根據不同需求來設計。

public class NewspaperOffice implements Subject() {

    // 使用 List 來記錄所有訂閱者
    List mObservers;

    // 報紙內容
    String mContent;

    public NewspaperOffice()
    {
        mObservers = new ArrayList();
        mContent = "";
    }

    public void sendNewspaper(String content)
    {
        mContent = content;
        notifyObservers();
    }

    @Override
    public void registerObserver(Observer o)
    {
        mObservers.add(o);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer o)
    {
        int i = mObservers.indexOf(0);
        if(i > 0)
            mObservers.remove(i);
    }

    @Override
    public void notifyObservers()
    {
        for(int i = 0; i < mObservers.size(); i++)
        {
            Observer o = mObservers.get(i);
            o.update(mContent);
        }
    }
}

public class Customer implements Observer {

    // 訂閱者名稱
    String mName;

    public Customer(String name)
    {
        mName = name;
    }

    @Override
    public void update(String content)
    {
        System.out.println(name + "get newspaper: "
            + content);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args)
    {
        // 建立報社
        NewspaperOffice office = new NewspaperOffice();

        // 訂閱者 Tom
        Customer Tom = new Customer("Tom");

        // 訂閱者 Peter
        Customer Peter = new Customer("Peter");

        // 訂閱者訂報紙
        office.registerObserver(Tom);
        office.registerObserver(Peter);

        // 報社送報紙囉
        office.sendNewspaper("Newspaper 1...");

        // Tom 不想訂報紙了
        office.removeObserver(Tom);
        office.sendNewspaper("Newspaper ２...");
    }
}

        以上就是觀察者模式的基本觀念喔。可能有人會想說 update() 裡傳入的是固定參數, 要是未來需求改變, update() 不就要一直更改 ? 簡單的作法是主題提供一些 getter method，讓觀察者在收到 update() 時自己去向主題要自己感興趣的資料。其他更好的方法就自行思考囉。



參考資料:

深入淺出設計模式(Head First Design Patterns)