一、Observer模式的意圖：

在對象的內部狀態發生變化時，自動通知外部對象進行響應。

二、Observer模式的構成：

·被觀察者：內部狀態有可能被改變，而且又需要通知外部的對象

·觀察者：需要對內部狀態的改變做出響應的對象

三、Observer模式的Java實現：

Java的API中已經為我們提供了Observer模式的實現。具體由java.util.Observable類和java.util.Observer接口完成。

前者有兩個重要的方法：

·setChanged：設置內部狀態為已改變

·notifyObservers(Object obj)：通知觀察者所發生的改變，參數obj是一些改變的信息

后者有一個核心方法：

·update(Object obj)：相應被觀察者的改變，其中obj就是被觀察者傳遞過來的信息，該方法會在notifyObservers被調用時自動調用。

下面是Observer模式的實現過程：

·創建一個被觀察者，繼承java.util.Observable

·創建一個觀察者，實現java.util.Observer接口

·注冊觀察着，調用addObserver(Observer observer)

·在被觀察者改變對象內部狀態的地方，調用setChanged()方法，然后調用notifyObservers(Object)方法，通知被觀察者

·在觀察者的update(Object)方法中，對改變做出響應。

四、Observer模式的好處：

1.Observer模式的優點：

   ·被觀察者只需要知道誰在觀察它，無需知道具體的觀察細節

   ·被觀察者一旦發生變化，只需要通過廣播的方式告知觀察者，至於消息如何到達則不需知道。這樣的話無疑消除了被觀察者和觀察者之間通信的硬編碼

   ·當一個被觀察者同時被多個觀察着觀察時，觀察者可以只選擇自己感興趣的事件，而忽略其它的事件
  
   ·多個觀察者組合起來可以形成一個觀察鏈，如果一旦需要回滾多個操作，此時觀察鏈可以發揮作用

   ·觀察者可以實時對被觀察對象的變化做出響應，例如自動告警、中斷運行等

2.運用Observer模式可以

   ·屏蔽線程間的通信機制：例如兩個線程之間，主線程可以作為觀察者，執行線程是被觀察者。彼此之間只知道對方存在，但不知道之間通信的細節

   ·消除硬編碼：如果沒有Observer模式，則只能采用回調的模式，或者在代碼中顯示地調用觀察者

   ·優化異常機制：特別適合在異常發生時向頂層監控，減少try-catch代碼量

五、實例

    假設我們有個高檔的熱水器，我們給它通上電，當水溫超過95度的時候：1、揚聲器會開始發出語音，告訴你水的溫度；2、液晶屏也會改變水溫的顯示，來提示水已經快燒開了。

    現在我們需要寫個程序來模擬這個燒水的過程，我們將定義一個類來代表熱水器，我們管它叫：Heater，它有代表水溫的字段，叫做temperature；當然，還有必不可少的給水加熱方法BoilWater()，一個發出語音警報的方法MakeAlert()，一個顯示水溫的方法，ShowMsg()。

 
 

  
  
namespace Delegate {  
  
  
    class Heater {  
  
  
    private int temperature; // 水溫  
  
  
    // 燒水  
  
  
    public void BoilWater() {  
  
  
        for (int i = 0; i < = 100; i++) {  
  
  
           temperature = i;  
  
  
 
  
  
           if (temperature > 95) {  
  
  
               MakeAlert(temperature);  
  
  
               ShowMsg(temperature);  
  
  
            }  
  
  
        }  
  
  
    }  
  
  
 
  
  
    // 發出語音警報  
  
  
    private void MakeAlert(int param) {  
  
  
       Console.WriteLine("Alarm：嘀嘀嘀，水已經 {0} 度了：" , param);  
  
  
    }  
  
  
      
  
  
    // 顯示水溫  
  
  
    private void ShowMsg(int param) {  
  
  
       Console.WriteLine("Display：水快開了，當前溫度：{0}度。" , param);  
  
  
    }  
  
  
}  
  
  
 
  
  
class Program {  
  
  
    static void Main() {  
  
  
       Heater ht = new Heater();  
  
  
       ht.BoilWater();  
  
  
    }  
  
  
}  
  
  
} 
 
 

Observer設計模式簡介

    上面的例子顯然能完成我們之前描述的工作，但是卻並不夠好。現在假設熱水器由三部分組成：熱水器、警報器、顯示器，它們來自於不同廠商並進行了組裝。那么，應該是熱水器僅僅負責燒水，它不能發出警報也不能顯示水溫；在水燒開時由警報器發出警報、顯示器顯示提示和水溫。

    這時候，上面的例子就應該變成這個樣子：  

 
 

  
  
// 熱水器  
  
  
public class Heater {   
  
  
    private int temperature;  
  
  
          
  
  
    // 燒水  
  
  
    private void BoilWater() {  
  
  
       for (int i = 0; i < = 100; i++) {  
  
  
           temperature = i;  
  
  
        }  
  
  
    }  
  
  
}  
  
  
 
  
  
// 警報器  
  
  
public class Alarm{  
  
  
    private void MakeAlert(int param) {  
  
  
       Console.WriteLine("Alarm：嘀嘀嘀，水已經 {0} 度了：" , param);  
  
  
    }  
  
  
}  
  
  
 
  
  
// 顯示器  
  
  
public class Display{  
  
  
    private void ShowMsg(int param) {  
  
  
       Console.WriteLine("Display：水已燒開，當前溫度：{0}度。" , param);  
  
  
    }  
  
  
} 
 
 

    這里就出現了一個問題：如何在水燒開的時候通知報警器和顯示器？在繼續進行之前，我們先了解一下Observer設計模式，Observer設計模式中主要包括如下兩類對象：

    Subject：監視對象，它往往包含着其他對象所感興趣的內容。在本范例中，熱水器就是一個監視對象，它包含的其他對象所感興趣的內容，就是temprature字段，當這個字段的值快到100時，會不斷把數據發給監視它的對象。

    Observer：監視者，它監視Subject，當Subject中的某件事發生的時候，會告知Observer，而Observer則會采取相應的行動。在本范例中，Observer有警報器和顯示器，它們采取的行動分別是發出警報和顯示水溫。

    在本例中，事情發生的順序應該是這樣的：

    警報器和顯示器告訴熱水器，它對它的溫度比較感興趣(注冊)。

    熱水器知道后保留對警報器和顯示器的引用。

    熱水器進行燒水這一動作，當水溫超過95度時，通過對警報器和顯示器的引用，自動調用警報器的MakeAlert()方法、顯示器的ShowMsg()方法。

    類似這樣的例子是很多的，GOF對它進行了抽象，稱為Observer設計模式：Observer設計模式是為了定義對象間的一種一對多的依賴關系，以便於當一個對象的狀態改變時，其他依賴於它的對象會被自動告知並更新。Observer模式是一種松耦合的設計模式。

實現范例的Observer設計模式

    我們之前已經對委托和事件介紹很多了，現在寫代碼應該很容易了，現在在這里直接給出代碼，並在注釋中加以說明。

 
 

  
  
using System;  
  
  
using System.Collections.Generic;  
  
  
using System.Text;  
  
  
 
  
  
namespace Delegate {  
  
  
    // 熱水器  
  
  
    public class Heater {  
  
  
       private int temperature;  
  
  
       public delegate void BoilHandler(int param);   //聲明委托  
  
  
       public event BoilHandler BoilEvent;        //聲明事件  
  
  
 
  
  
       // 燒水  
  
  
       public void BoilWater() {  
  
  
           for (int i = 0; i < = 100; i++) {  
  
  
              temperature = i;  
  
  
 
  
  
              if (temperature > 95) {  
  
  
                  if (BoilEvent != null) { //如果有對象注冊  
  
  
                      BoilEvent(temperature);  //調用所有注冊對象的方法  
  
  
                  }  
  
  
              }  
  
  
           }  
  
  
       }  
  
  
    }  
  
  
 
  
  
    // 警報器  
  
  
    public class Alarm {  
  
  
       public void MakeAlert(int param) {  
  
  
           Console.WriteLine("Alarm：嘀嘀嘀，水已經 {0} 度了：", param);  
  
  
       }  
  
  
    }  
  
  
 
  
  
    // 顯示器  
  
  
    public class Display {  
  
  
       public static void ShowMsg(int param) { //靜態方法  
  
  
           Console.WriteLine("Display：水快燒開了，當前溫度：{0}度。", param);  
  
  
       }  
  
  
    }  
  
  
      
  
  
    class Program {  
  
  
       static void Main() {  
  
  
           Heater heater = new Heater();  
  
  
           Alarm alarm = new Alarm();  
  
  
 
  
  
           heater.BoilEvent += alarm.MakeAlert;    //注冊方法  
  
  
           heater.BoilEvent += (new Alarm()).MakeAlert;   //給匿名對象注冊方法  
  
  
           heater.BoilEvent += Display.ShowMsg;       //注冊靜態方法  
  
  
 
  
  
           heater.BoilWater();   //燒水，會自動調用注冊過對象的方法  
  
  
       }  
  
  
    }  
  
  
} 
 
 

    輸出為：

 
 

  
  
Alarm：嘀嘀嘀，水已經 96 度了：  
  
  
Alarm：嘀嘀嘀，水已經 96 度了：  
  
  
Display：水快燒開了，當前溫度：96度。  
  
  
// 省略...