[科普中国]-观察者模式

观察者模式（有时又被称为模型（Model）-视图（View）模式、源-收听者(Listener)模式或从属者模式）是软件设计模式的一种。在此种模式中，一个目标物件管理所有相依于它的观察者物件，并且在它本身的状态改变时主动发出通知。这通常透过呼叫各观察者所提供的方法来实现。此种模式通常被用来实现事件处理系统。

基本介绍观察者模式是一种对象行为模式。它定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。在观察者模式中，主题是通知的发布者，它发出通知时并不需要知道谁是它的观察者，可以有任意数目的观察者订阅并接收通知。观察者模式不仅被广泛应用于软件界面元素之间的交互，在业务对象之间的交互、权限管理等方面也有广泛的应用。1

观察者模式（Observer）完美的将观察者和被观察的对象分离开。举个例子，用户界面可以作为一个观察者，业务数据是被观察者，用户界面观察业务数据的变化，发现数据变化后，就显示在界面上。面向对象设计的一个原则是：系统中的每个类将重点放在某一个功能上，而不是其他方面。一个对象只做一件事情，并且将他做好。观察者模式在模块之间划定了清晰的界限，提高了应用程序的可维护性和重用性。

观察者设计模式定义了对象间的一种一对多的组合关系，以便一个对象的状态发生变化时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动刷新。

实现方式观察者模式有很多实现方式，从根本上说，该模式必须包含两个角色：观察者和被观察对象。在刚才的例子中，业务数据是被观察对象，用户界面是观察者。观察者和被观察者之间存在“观察”的逻辑关联，当被观察者发生改变的时候，观察者就会观察到这样的变化，并且做出相应的响应。如果在用户界面、业务数据之间使用这样的观察过程，可以确保界面和数据之间划清界限，假定应用程序的需求发生变化，需要修改界面的表现，只需要重新构建一个用户界面，业务数据不需要发生变化。

使用场景1、当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面。将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。

2、当对一个对象的改变需要同时改变其他对象，而不知道具体有多少对象需要被改变。

3、当一个对象必须通知其他对象，而它又不能假定其他对象是谁。换言之，不希望这些对象是紧密耦合的。2

角色1、抽象主题（Subject）：

它把所有观察者对象的引用保存到一个聚集里，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。

2、具体主题（Concrete Subject）：

将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。

3、抽象观察者（Observer）：

为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题通知时更新自己。

4、具体观察者（Concrete Observer）：

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状态协调。3

优缺点观察者模式的主要的作用就是对对象解耦，将观察者和被观察者完全隔离。

1、观察者模式的优点

观察者模式解除了主题和具体观察者的耦合，让耦合的双方都依赖于抽象，而不是依赖具体。

2、观察者模式的缺点

在应用观察者模式时需要考虑一下开发小路问题，程序中包括一个被观察者和多个被观察者额，开发和调试比较复杂，而且Java中的消息的通知默认是顺序执行的，一个观察者的卡顿会影响整体的执行效率。在这种情况下，一般考虑采用异步的方式。2

过程实现观察者模式有很多形式，比较直观的一种是使用一种“注册—通知—撤销注册”的形式。

观察者（Observer）将自己注册到被观察对象（Subject）中，被观察对象将观察者存放在一个容器（Container）里。

被观察被观察对象发生了某种变化（如图中的SomeChange），从容器中得到所有注册过的观察者，将变化通知观察者。

撤销观察观察者告诉被观察者要撤销观察，被观察者从容器中将观察者去除。观察者将自己注册到被观察者的容器中时，被观察者不应该过问观察者的具体类型，而是应该使用观察者的接口。这样的优点是：假定程序中还有别的观察者，那么只要这个观察者也是相同的接口实现即可。一个被观察者可以对应多个观察者，当被观察者发生变化的时候，他可以将消息一一通知给所有的观察者。基于接口，而不是具体的实现，这一点为程序提供了更大的灵活性。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学