設(shè)計模式——觀察者模式

在日常生活中嗜憔，觀察者模式與我們息息相關(guān)木缝，就比如愛打游戲的我在操控虛擬角色時便锨，這個角色有hp和mp，在游戲中會有一些對應(yīng)的面板來展示hp和mp氨肌，這個時候其實就是利用了觀察者模式鸿秆，具體是怎么實現(xiàn)的呢？請往下看怎囚。
就拿我最先接觸到的游戲的傳奇來說卿叽，一般的，在游戲中恳守，展示人物hp和mp有多個地方

image.png

假設(shè)游戲角色被怪物只因打了一下考婴，此時三個地方需要發(fā)生變化，角色上方血條催烘，圓盤血條沥阱，和數(shù)字血條。那我們?nèi)绾卧O(shè)計呢伊群？
不考慮其他因素考杉，最簡單的設(shè)計就是當(dāng)人物掉血時，改變?nèi)齻€地方舰始，代碼如下：崇棠、

class Role {
    private String name;
    private Integer hp;
    private Integer mp;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Integer getHp() {
        return hp;
    }

    public void setHp(Integer hp) {
        this.hp = hp;
        // 改變?nèi)宋镅縣p
        System.out.println("血條更新hp為："+hp);
        System.out.println("球型更新hp為："+hp);
        System.out.println("面板更新hp為："+hp);
    }

    public Integer getMp() {
        return mp;
    }

    public void setMp(Integer mp) {
        this.mp = mp;
    }
}

class Monster {
    public void attact(Role r){
        r.setHp(r.getHp()-10);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Role role = new Role();
        role.setName("qiansion");
        role.setHp(100);
        role.setMp(100);
        Monster monster = new Monster();
        monster.attact(role);
    }
}

輸出如下：
血條更新hp為：100
球型更新hp為：100
面板更新hp為：100
血條更新hp為：90
球型更新hp為：90
面板更新hp為：90
看似沒有什么問題，但是現(xiàn)在變化來了丸卷。產(chǎn)品經(jīng)理需要再添加一個顯示血量的地方
那么就需要在以前的代碼中枕稀，繼續(xù)新添加代碼，這樣不好

不符合開閉原則
就是上面代碼本身耦合性就太高

image.png

鑒于以上問題，我們需要重新設(shè)計一下整個模型萎坷，在之前的代碼中凹联，面板，球型哆档，血條顯示都是在人物的類中蔽挠，現(xiàn)在可以將他們抽取出來。等人物hp發(fā)生了變化虐呻，然后通知各個組件改變相應(yīng)的數(shù)據(jù)象泵。而兩個類之間傳遞數(shù)據(jù)只有兩種模式就是 pull 和 push寞秃，在本例中斟叼，明顯push更為方便（因為pull需要各個組件不停的詢問人物血條是否變化，內(nèi)耗過大且實時性較差）春寿，當(dāng)人物血條發(fā)生變化朗涩，人物主動的push數(shù)據(jù)到其他組件。而其他組件就等著人物來push绑改，所以我們可以稱這些組件為“觀察者”

現(xiàn)在谢床，我們可以著手重新設(shè)計Role類了，首先思考Role血量發(fā)生變化厘线，他需要通知到各個觀察者們识腿，那么Role類就必須知道觀察者都有哪些，所以需要一個集合去存放這些觀察者們造壮，相應(yīng)的渡讼，也需要一些操作觀察者的方法，當(dāng)然最重要的還是通知方法耳璧。

觀察者們除了關(guān)注人物血條的變化成箫，還得接受數(shù)據(jù)(人物當(dāng)前血量)，面板旨枯，球型蹬昌，血條都需要接收這個數(shù)據(jù)，所以可以抽出一個接受數(shù)據(jù)的接口攀隔，讓三個組件去實現(xiàn)皂贩。

綜上，代碼如下

class Role {
    private String name;
    private Integer hp;
    private Integer mp;
    private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();

    public void addObserver(Observer obj){
        observers.add(obj);
    }

    public void removeObserver(Object obj){
        observers.remove(obj);
    }

    public void notifyObservers(){
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(hp);
        }
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Integer getHp() {
        return hp;
    }

    public void setHp(Integer hp) {
        this.hp = hp;
        notifyObservers();
    }

    public Integer getMp() {
        return mp;
    }

    public void setMp(Integer mp) {
        this.mp = mp;
    }
}

interface Observer{
    // 需要一個方法昆汹，來接受主體發(fā)來的新數(shù)據(jù)
    void update(int hp);
}

class Panel implements Observer{

    @Override
    public void update(int hp) {
        System.out.println("面板血條更改為："+ hp);
    }
}

class BallPanel implements Observer{

    @Override
    public void update(int hp) {
        System.out.println("球形血條更改為："+ hp);
    }
}

class HeadPanel implements Observer{

    @Override
    public void update(int hp) {
        System.out.println("頭部血條更改為："+ hp);
    }
}

class Monster {
    public void attact(Role r){
        r.setHp(r.getHp()-10);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Role role = new Role();
        role.setName("qiansion");
        role.setHp(100);
        role.setMp(100);
        Panel panel = new Panel();
        BallPanel ballPanel = new BallPanel();
        HeadPanel headPanel = new HeadPanel();
        role.addObserver(panel);
        role.addObserver(ballPanel);
        role.addObserver(headPanel);
        Monster monster = new Monster();
        monster.attact(role);
    }
}

輸出如下：
面板血條更改為：90
球形血條更改為：90
頭部血條更改為：90
跟之前的代碼相比明刷，明顯耦合度降低了，符合了單一職責(zé)筹煮。產(chǎn)品經(jīng)理如果需要新添加一個展示血條的地方遮精，那么可以新建一個類實現(xiàn)Observer接口，并將該類添加到role的觀察者列表中。
現(xiàn)在仍然存在一個缺點：
目前主體Role只會把自己的hp廣播給所有的觀察者本冲，那么如果想也把mp一起廣播呢准脂？勢必要違反開閉原則！檬洞！而且游戲業(yè)務(wù)經(jīng)常變化狸膏，導(dǎo)致Role類的屬性越來越多，難道每次多一個屬性添怔，都要修改Observer的update 方法嗎湾戳？

顯然，上面的方法過于簡漏广料，在Observer的update方法里直接把Role對象傳進去即可解決砾脑，組件想展示什么就能夠展示什么

class Role {
    private String name;
    private Integer hp;
    private Integer mp;
    private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();

    public void addObserver(Observer obj){
        observers.add(obj);
    }

    public void removeObserver(Object obj){
        observers.remove(obj);
    }

    public void notifyObservers(){
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(this);
        }
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Integer getHp() {
        return hp;
    }

    public void setHp(Integer hp) {
        this.hp = hp;
        notifyObservers();
    }

    public Integer getMp() {
        return mp;
    }

    public void setMp(Integer mp) {
        this.mp = mp;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Role{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", hp=" + hp +
                ", mp=" + mp +
                '}';
    }
}

interface Observer{
    // 需要一個方法，來接受主體發(fā)來的新數(shù)據(jù)
    void update(Role r);
}

class Panel implements Observer{

    @Override
    public void update(Role r) {
        System.out.println("面板血條更改為："+ r);
    }
}

class BallPanel implements Observer{

    @Override
    public void update(Role r) {
        System.out.println("球形血條更改為："+ r);
    }
}

class HeadPanel implements Observer{

    @Override
    public void update(Role r) {
        System.out.println("頭部血條更改為："+ r);
    }
}

class Monster {
    public void attact(Role r){
        r.setHp(r.getHp()-10);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Role role = new Role();
        role.setName("qiansion");
        role.setHp(100);
        role.setMp(100);
        Panel panel = new Panel();
        BallPanel ballPanel = new BallPanel();
        HeadPanel headPanel = new HeadPanel();
        role.addObserver(panel);
        role.addObserver(ballPanel);
        role.addObserver(headPanel);
        Monster monster = new Monster();
        monster.attact(role);
    }
}

輸出如下：
面板血條更改為：Role{name='qiansion', hp=90, mp=100}
球形血條更改為：Role{name='qiansion', hp=90, mp=100}
頭部血條更改為：Role{name='qiansion', hp=90, mp=100}
目前每當(dāng)主體Role的狀態(tài)發(fā)生變化艾杏，就算主體有很多個屬性韧衣，也不會影響代碼
修改之后也帶來一些問題，作為一個接口购桑，Observer接口中的update方法畅铭，居然出現(xiàn)了具體類名！如此勃蜘，Observer就只能觀察Role這個類了硕噩，觀察不了別的類的對象了，不容易拓展缭贡。

繼續(xù)修改

class Role {
    private String name;
    private Integer hp;
    private Integer mp;
    private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();

    public void addObserver(Observer obj){
        observers.add(obj);
    }

    public void removeObserver(Object obj){
        observers.remove(obj);
    }

    public void notifyObservers(){
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update();
        }
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Integer getHp() {
        return hp;
    }

    public void setHp(Integer hp) {
        this.hp = hp;
        notifyObservers();
    }

    public Integer getMp() {
        return mp;
    }

    public void setMp(Integer mp) {
        this.mp = mp;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Role{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", hp=" + hp +
                ", mp=" + mp +
                '}';
    }
}

interface Observer{
    // 需要一個方法炉擅，來接受主體發(fā)來的新數(shù)據(jù)
    void update();
}

class Panel implements Observer{
    private Role r;
    public Panel(Role r){
        this.r = r;
    }
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("面板血條更改為："+ r);
    }
}

class BallPanel implements Observer{
    private Role r;
    public BallPanel(Role r){
        this.r = r;
    }
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("球形血條更改為："+ r);
    }
}

class HeadPanel implements Observer{
    private Role r;
    public HeadPanel(Role r){
        this.r = r;
    }
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("頭部血條更改為："+ r);
    }
}

class Monster {
    public void attact(Role r){
        r.setHp(r.getHp()-10);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Role role = new Role();
        role.setName("qiansion");
        role.setHp(100);
        role.setMp(100);
        Panel panel = new Panel(role);
        BallPanel ballPanel = new BallPanel(role);
        HeadPanel headPanel = new HeadPanel(role);
        role.addObserver(panel);
        role.addObserver(ballPanel);
        role.addObserver(headPanel);
        Monster monster = new Monster();
        monster.attact(role);
    }
}

輸出如下：
面板血條更改為：Role{name='qiansion', hp=90, mp=100}
球形血條更改為：Role{name='qiansion', hp=90, mp=100}
頭部血條更改為：Role{name='qiansion', hp=90, mp=100}
修改后，主體不再主動推送數(shù)據(jù)匀归，從push的方式修改為 push + pull的方式坑资，主體只是通知觀察者“我變了”，觀察者收到消息穆端，就自己去看主體哪兒變了袱贮，巧妙之處就在于此，因為這種推+拉的模式体啰，主體中有觀察者攒巍，觀察者中有主體。再以上代碼中還可以做一些抽象荒勇，Role類中的addObserver和removeObserver等都可以抽象為接口柒莉，這就是最完整的觀察者模式

interface Subject {
    void addObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

class Role implements Subject{
    private String name;
    private Integer hp;
    private Integer mp;
    private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();

    @Override
    public void addObserver(Observer observer){
        observers.add(observer);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer observer){
        observers.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notifyObservers(){
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update();
        }
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Integer getHp() {
        return hp;
    }

    public void setHp(Integer hp) {
        this.hp = hp;
        notifyObservers();
    }

    public Integer getMp() {
        return mp;
    }

    public void setMp(Integer mp) {
        this.mp = mp;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Role{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", hp=" + hp +
                ", mp=" + mp +
                '}';
    }
}

interface Observer{
    // 需要一個方法，來接受主體發(fā)來的新數(shù)據(jù)
    void update();
}

class Panel implements Observer{
    private Role r;
    public Panel(Role r){
        this.r = r;
        r.addObserver(this);
    }
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("面板血條更改為："+ r);
    }
}

class BallPanel implements Observer{
    private Role r;
    public BallPanel(Role r){
        this.r = r;
        r.addObserver(this);
    }
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("球形血條更改為："+ r);
    }
}

class HeadPanel implements Observer{
    private Role r;
    public HeadPanel(Role r){
        this.r = r;
        r.addObserver(this);
    }
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("頭部血條更改為："+ r);
    }
}

class Monster {
    public void attact(Role r){
        r.setHp(r.getHp()-10);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Role role = new Role();
        role.setName("qiansion");
        role.setHp(100);
        role.setMp(100);
        Panel panel = new Panel(role);
        BallPanel ballPanel = new BallPanel(role);
        HeadPanel headPanel = new HeadPanel(role);
        Monster monster = new Monster();
        monster.attact(role);
    }
}

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者

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