Java观察者设计模式（Observable和Observer）

观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。

这个主题对象在状态上发生变化时，会通知所有观察者对象，让它们能够自动更新自己。

一、观察者模式介绍

在Java中通过Observable类和Observer接口实现了观察者模式。一个Observer对象监视着一个Observable对象的变化，当Observable对象发生变化时，Observer得到通知，就可以进行相应的工作。

如果画面A是显示数据库里面的数据，而画面B修改了数据库里面的数据，那么这时候画面A就要重新Load。这时候就可以用到观察者模式

二、观察者模式实现方法

java.util.Observable中有两个方法对Observer特别重要

①setChanged()方法

/**
* Sets the changed flag for this {@code Observable}. After calling
* {@code setChanged()}, {@code hasChanged()} will return {@code true}.
*/
protected void setChanged() {
changed = true;
}
②notifyObservers()方法 / notifyObservers(Object data)方法
[java] view plaincopy
/**
* If {@code hasChanged()} returns {@code true}, calls the {@code update()}
* method for every observer in the list of observers using null as the
* argument. Afterwards, calls {@code clearChanged()}.
* <p>
* Equivalent to calling {@code notifyObservers(null)}.
*/
public void notifyObservers() {
notifyObservers(null);
}
/**
* If {@code hasChanged()} returns {@code true}, calls the {@code update()}
* method for every Observer in the list of observers using the specified
* argument. Afterwards calls {@code clearChanged()}.
*
* @param data
* the argument passed to {@code update()}.
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public void notifyObservers(Object data) {
int size = 0;
Observer[] arrays = null;
synchronized (this) {
if (hasChanged()) {
clearChanged();
size = observers.size();
arrays = new Observer[size];
observers.toArray(arrays);
}
}
if (arrays != null) {
for (Observer observer : arrays) {
observer.update(this, data);
}
}
} 

以上两个方法十分重要

setChanged()方法 ——

用来设置一个内部标志位注明数据发生了变化
notifyObservers()方法 / notifyObservers(Object data)方法 ——
通知所有的Observer数据发生了变化，这时所有的Observer会自动调用复写好的update(Observable observable, Object data)方法来做一些处理（比如说画面数据的更新）。
我们可以看到通知Observer有两个方法，一个无参，一个有参。那么这个参数有什么作用呢？
其中一个作用：现在我不想通知所有的Observer，而只想其中一个指定的Observer做一些处理，那么就可以传一个参数作为ID，然后在所有的Observer中判断，每个Observer判断只有接收到底参数ID是属于自己的才做一些处理。

当然参数还有其他作用，我只是举了个例子。

下面举个例子加以说明：

import java.util.Observable;
/**
* 被观察者类
*/
public class SimpleObservable extends Observable
{
private int data = 0;
public int getData(){
return data;
}
public void setData(int i){
if(this.data != i) {
this.data = i;
setChanged();
//只有在setChange()被调用后，notifyObservers()才会去调用update()，否则什么都不干。
notifyObservers();
}
}
} 

上面这个类是一个被观察者类，它继承了Observable类，表示这个类是可以被观察的。
然后在setData()方法里面，也就是数据改变的地方，来调用Observable类的setChanged()方法和notifyObservers()方法，表示数据已改变并通知所有的Observer调用它们的update()方法做一些处理。

注意：只有在setChange()被调用后，notifyObservers()才会去调用update()，否则什么都不干。

/**
* 观察者类
*/
public class SimpleObserver implements Observer
{
public SimpleObserver(SimpleObservable simpleObservable){
simpleObservable.addObserver(this );
} 

public void update(Observable observable ,Object data){ // data为任意对象，用于传递参数
System.out.println(“Data has changed to” + (SimpleObservable)observable.getData());
}
} 

通过生成被观察者（SimpleObservable类）的实例，来调用addObserver(this)方法让观察者（SimpleObserver类）达到观察被观察者（SimpleObservable类）的目的。
然后还要复写update()方法，做数据改变后的一些处理。

下面可以写一个简单的测试类来测试一下

public class SimpleTest
{
public static void main(String[] args){
SimpleObservable doc = new SimpleObservable ();
SimpleObserver view = new SimpleObserver (doc);
doc.setData(1);
doc.setData(2);
doc.setData(2);
doc.setData(3);
}
}

运行结果如下

Data has changed to 1
Data has changed to 2 //第二次setData(2)时由于没有setChange，所以update没被调用
Data has changed to 3

下面介绍一个Observable类的其他一些属性和方法

属性 ——

// observers是一个List，保存着所有要通知的observer。
List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();
// changed是一个boolean型标志位，标志着数据是否改变了。
boolean changed = false;

方法 ——

// 添加一个Observer到列表observers中
public void addObserver(Observer observer) {
if (observer == null) {
throw new NullPointerException();
}
synchronized (this) {
if (!observers.contains(observer))
observers.add(observer);
}
}
// 从列表observers中删除一个observer
public synchronized void deleteObserver(Observer observer) {
observers.remove(observer);
}
// 清空列表observers
public synchronized void deleteObservers() {
observers.clear();
}
// 返回列表observers中observer的个数
public int countObservers() {
return observers.size();
}
// 重置数据改变标志位为未改变
protected void clearChanged() {
changed = false;
}
// 将数据改变标志位设置为改变
protected void setChanged() {
changed = true;
}
// 判断标志位的值
public boolean hasChanged() {
return changed;
}
// 通知所有observer（无参）
public void notifyObservers() {
notifyObservers(null);
}
// 通知所有observer（有参）
@SuppressWarnings("unchecked")
public void notifyObservers(Object data) {
int size = 0;
Observer[] arrays = null;
synchronized (this) {
if (hasChanged()) {
clearChanged();
size = observers.size();
arrays = new Observer[size];
observers.toArray(arrays);
}
}
if (arrays != null) {
for (Observer observer : arrays) {
observer.update(this, data);
}
}
} 

注意：在Observer对象销毁前一定要用deleteObserver将其从列表中删除，也就是在onDestroy()方法中调用deleteObserver()方法。

不然因为还存在对象引用的关系，Observer对象不会被垃圾收集，造成内存泄漏，并且已死的Observer仍会被通知到，有可能造成意料外的错误，而且随着列表越来越大，notifyObservers操作也会越来越慢。

　观察者模式所涉及的角色有：

　　●　　抽象主题(Subject)角色：抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集（比如ArrayList对象）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，抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色。

　　●　　具体主题(ConcreteSubject)角色：将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题的内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色。

　　●　　抽象观察者(Observer)角色：为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己，这个接口叫做更新接口。

　　●　　具体观察者(ConcreteObserver)角色：存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色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的状态 像协调。如果需要，具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用。