「設(shè)計(jì)模式(二) - 觀察者模式」

一能岩、回復(fù)TD退訂

日常生活中募强，這種短信無處不在株灸，各種廣告，在互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的今天钻注，個(gè)人信息可以說是透明的。沒有任何隱私可言配猫，類似這種通知其實(shí)跟我們開發(fā)過程使用的觀察者模式(Observer Pattern)如出一轍幅恋。更貼切的像初中時(shí)代，英語學(xué)習(xí)的周報(bào)訂閱泵肄，一個(gè)班級(jí)大部分還是會(huì)訂閱捆交，基本上一周一期。這個(gè)算是比較典型的觀察者模式也即-發(fā)布-訂閱腐巢∑纷罚可以這樣理解，Publishers+Subscribers=Obeserver Pattern冯丙。像這種一對(duì)多的關(guān)系肉瓦，一個(gè)對(duì)象狀態(tài)的改變，所有訂閱它的對(duì)象都會(huì)被通知到并進(jìn)行自己的一些操作可以用觀察者模式來解釋。

二泞莉、觀察者模式 Obeserver Pattern

對(duì)象之間存在像這種一對(duì)多的依賴關(guān)系哪雕，當(dāng)被訂閱的對(duì)象(Publishers)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，訂閱者們(Subscribers)會(huì)收到相應(yīng)的通知并作出相應(yīng)的操作(更新自身的狀態(tài)或行為操作)鲫趁，即為觀察者模式斯嚎，是一種對(duì)象行為型模式。

三挨厚、組成部分

以上述為例：

• 需要抽象的主題(Subject)堡僻，英語周報(bào)就是這個(gè)主題，直觀思考就可以理解疫剃，需要存儲(chǔ)所有訂閱了的學(xué)生(Observers)钉疫，以便確保每個(gè)訂閱的學(xué)生都能收到。需要可以刪除不在訂閱的學(xué)生(Observer)慌申，那么同樣的也可以新增想要訂閱的學(xué)生(Observer)陌选。

  發(fā)布者Subject 需要持有所有的訂閱者，并提供新增蹄溉、刪除訂閱的方法咨油，通知訂閱者們自身狀態(tài)改變的抽象方法(Notify)

• 需要抽象的訂閱者(Observser)，學(xué)生在這里可以作為充當(dāng)訂閱者的角色柒爵，可以抽象為Observer役电，更加通用一點(diǎn)，老師同樣可以訂閱棉胀，其他有需要的人一樣可以訂閱法瑟。Observer即可理解為角色的抽象。

  訂閱者Observer唁奢，抽象的接口或抽象類(一般常見的為接口)霎挟，提供更新自己行為、或?qū)傩缘某橄蠓椒?/p>

• 需要具體訂閱者實(shí)現(xiàn)類(Concrete Observer)麻掸，前面提到了酥夭，學(xué)生僅僅是眾多訂閱類型的一種，任何有需要的人都可以訂閱脊奋，僅需實(shí)現(xiàn)Observer接口即可熬北，設(shè)計(jì)的易擴(kuò)展性。

• 同樣的具體主題實(shí)現(xiàn)者(Concrete Subject)诚隙，是對(duì)Subject的具體實(shí)現(xiàn)讶隐，好處不用多說，這也是為什么我們?cè)趯W(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式之初首先需要理解六種基本的設(shè)計(jì)原則久又。抽象不依賴實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)巫延，細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴抽象效五，抽象約束了細(xì)節(jié)使細(xì)節(jié)更規(guī)范可控。

• 結(jié)構(gòu)圖：

圖片來自網(wǎng)絡(luò).png

四烈评、代碼實(shí)現(xiàn)

1.設(shè)計(jì)一個(gè)價(jià)格變動(dòng)系統(tǒng)

水果店里的水果眾多火俄，應(yīng)季水果通常很貴，像現(xiàn)在這個(gè)季節(jié)的車?yán)遄?還沒實(shí)現(xiàn)車?yán)遄幼杂??)讲冠，不易保存的水果瓜客，草莓等等，價(jià)格統(tǒng)一管理并下發(fā)到各個(gè)門店竿开。

• 主題Subject谱仪，也即是發(fā)布者

/**
 * Created by Sai
 * on: 10/01/2022 11:41.
 * Description:
 */
public abstract class Subject {

  private final Logger logger = Logger.getLogger(Subject.class.getName());
  /** 保存訂閱者對(duì)象集合 */
  private final List<Observer> observerList = new CopyOnWriteArrayList<>();

  /** 新增訂閱者Observer */
  public boolean attach(Observer observer) {
    logger.info(observer + "添加成功");
    return observerList.add(observer);
  }

  /** 解除已經(jīng)綁定的訂閱者的關(guān)系 */
  public boolean detach(Observer observer) {
    logger.info(observer + "解綁成功");
    return observerList.remove(observer);
  }

  /** 通知更新到Observers */
  protected void notifyObservers() {
    if (observerList.isEmpty()) {
      return;
    }
    for (Observer observer : observerList) {
      observer.priceChanged(this);
    }
  }
}

• 具體的實(shí)現(xiàn)類-如車?yán)遄?/li>

/**
 * Created by Sai
 * on: 10/01/2022 12:16.
 * Description:
 */
public class Cherry extends Subject {
  /** 價(jià)格 */
  private long price;

  /** 名稱 */
  private String name;

  public Cherry(String name) {
    this.name = name;
  }

  public String getName() {
    return name;
  }

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

  public long getPrice() {
    return price;
  }

  public void setPrice(long price) {
    /** 當(dāng)價(jià)格發(fā)生改變通知到所有門店 */
    this.price = price;
    notifyObservers();
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "Cherry{" + "price=" + price + ", name='" + name + '\'' + '}';
  }
}

• 定義觀察者Observer接口

/**
 * Created by Sai
 * on: 10/01/2022 11:34.
 * Description:
 */
public interface Observer {
    //通知的是主題的一些信息
    void priceChanged(Subject subject);
}

• 具體實(shí)現(xiàn)類-門店Store

/**
 * Created by Sai
 * on: 10/01/2022 12:22.
 * Description:
 */
public class Store implements Observer {

    private String storeName;

    public Store(String storeName) {
        this.storeName = storeName;
    }

    public String getStoreName() {
        return storeName;
    }

    public void setStoreName(String storeName) {
        this.storeName = storeName;
    }

    private void show(Subject subject) {
        System.out.println(this.storeName + subject.toString());
    }

    @Override
    public void priceChanged(Subject subject) {
        System.out.println(this.storeName);
        System.out.println("Price Changed - Refreshing price");
        show(subject);
        System.out.println("---------------------------------------->");
    }
}

• 測(cè)試用例

/**
 * Created by Sai
 * on: 10/01/2022 12:27.
 * Description:
 */
public class Demo {

  public static void main(String[] args) {
    Cherry cherry = new Cherry("車?yán)遄?);
    Store one = new Store("門店一");
    Store two = new Store("門店二");

    cherry.attach(one); cherry.attach(two);
    cherry.setPrice(100);
    //價(jià)格漲了
    cherry.setPrice(200);
    //門店一倒閉了
    cherry.detach(one);
    cherry.setPrice(99);
  }
}

• 打印信息

信息: com.observer.sai.Store@2f92e0f4添加成功
1月 10, 2022 1:01:22 下午 com.observer.sai.Subject attach
信息: com.observer.sai.Store@4f3f5b24添加成功
1月 10, 2022 1:01:22 下午 com.observer.sai.Subject detach
信息: com.observer.sai.Store@2f92e0f4解綁成功
門店一
Price Changed - Refreshing price
門店一Cherry{price=100, name='車?yán)遄?}
---------------------------------------->
門店二
Price Changed - Refreshing price
門店二Cherry{price=100, name='車?yán)遄?}
---------------------------------------->
門店一
Price Changed - Refreshing price
門店一Cherry{price=200, name='車?yán)遄?}
---------------------------------------->
門店二
Price Changed - Refreshing price
門店二Cherry{price=200, name='車?yán)遄?}
---------------------------------------->
門店二
Price Changed - Refreshing price
門店二Cherry{price=99, name='車?yán)遄?}
---------------------------------------->
Process finished with exit code 0

2.一些思考

門店管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水果價(jià)格變動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)的下發(fā)信息到各個(gè)門店下面否彩，這個(gè)動(dòng)態(tài)的聯(lián)動(dòng)關(guān)系疯攒；只要主題對(duì)象的狀態(tài)或者行為發(fā)生改變。那么訂閱者們感知到這個(gè)變化相應(yīng)的作出自身的行為列荔。雖然有一定的耦合敬尺，但也是抽象層面的，耦合程度還是比較低的贴浙，擴(kuò)展性得到了保證砂吞。設(shè)計(jì)的初衷也僅僅就為了解決這幾個(gè)問題：降低耦合，提高內(nèi)聚崎溃、擴(kuò)展性蜻直、層次結(jié)構(gòu)性。

• 降低了發(fā)布者(Publishers)與訂閱者(Subscribers)直接的耦合程度袁串，抽象間耦合概而。
• 實(shí)現(xiàn)了發(fā)布者與訂閱者之間的動(dòng)態(tài)聯(lián)動(dòng)，訂閱者對(duì)發(fā)布者行為的改變作出自身的改變囱修。

當(dāng)然缺點(diǎn)也是很明顯的赎瑰，從例子中就可以看出，隨著門店的擴(kuò)張破镰，系統(tǒng)的調(diào)用深度也會(huì)增加餐曼。其次門店的閉店來不及解綁的情況下，也導(dǎo)致了一些無謂的通知啤咽，增加系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)晋辆。

• 即時(shí)訂閱與即時(shí)解綁渠脉，前者會(huì)導(dǎo)致通知不到位宇整，錯(cuò)過重要的信息；而后者則會(huì)造成無謂的通知芋膘。
• 如果存在互相依賴的情況下鳞青，那么會(huì)出現(xiàn)死循環(huán)的情況霸饲，當(dāng)然這種場(chǎng)景下，首先應(yīng)該考慮的到的是觀察者模式是否真的適合在此時(shí)使用臂拓？

五厚脉、實(shí)際問題

在題主目前工作內(nèi)容中涉及到使用Observer Pattern的場(chǎng)景還是比較多的，其中購物車模塊業(yè)務(wù)胶惰，當(dāng)商品被加到購物車中：總價(jià)格發(fā)生變化傻工、商品數(shù)目紅點(diǎn)數(shù)量信息改變、商品庫存孵滞、單個(gè)商品被選購的次數(shù)等都發(fā)生了變動(dòng)中捆。反之刪除商品同樣。

public interface OnCartObserver {
  ...
  void onDeleteProduct(int position, int needUpdateCount);
  void onUpdateProduct(int position, CartProductVO product);
  void onCartClear();
  //備注的更新
  void onRemarkUpdate(String[] remarks);
  ...
}

public abstract class BaseOnCartObserver implements OnCartObserver {
  ...
  @Override
  public void onDeleteProduct(int position, int needUpdateCount) {

  }
  
  @Override
  public void onCartClear() {
    
  }
  
  @Override
  public void onRemarkUpdate(String[] remarks) {
    
  }
  
  @Override
  public void onUpdateProduct(int position, CartProductVO product) {
    
  }
  ...
}

//調(diào)用采用了匿名內(nèi)部類的形式坊饶，并沒有嚴(yán)格的遵循觀察者模式UML實(shí)現(xiàn)
public class CartGoodsFragment extends BaseFragment {
  private final OnCartObserver onCartObserver = new BaseOnCartObserver() {
    //行為的更新
  }
  
  @Override
  public void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    XX.provideController.addObserver(onCartObserver);
  }
  
  @Override
  public void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    XX.provideController.removeObserver(onCartObserver);
  }
}

嚴(yán)格意義上這并不是標(biāo)準(zhǔn)的觀察者模式泄伪，但是觀察者模式的本質(zhì)-一對(duì)多，主題狀態(tài)改變時(shí)匿级，依賴者會(huì)即時(shí)感知并作出反應(yīng)蟋滴，通俗的講就是出發(fā)聯(lián)動(dòng)效果。

還是回到設(shè)計(jì)的本質(zhì)痘绎，設(shè)計(jì)的初衷降低耦合津函、降低復(fù)雜度、提高擴(kuò)展性简逮，設(shè)計(jì)沒有定式球散，如果完全照搬不僅會(huì)適得其反，其次也可能使項(xiàng)目變得四不像散庶。為了設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)并不可取蕉堰，重要的還是細(xì)想的理解。實(shí)際業(yè)務(wù)與功能千變?nèi)f化悲龟，對(duì)業(yè)務(wù)的抽象能力屋讶，思考才是最重要，設(shè)計(jì)模式僅僅是把思路轉(zhuǎn)化為實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的手段须教。

六皿渗、該何時(shí)使用

• 抽象模型之間存在一對(duì)多這種關(guān)系時(shí)，并且主體的改變會(huì)引起其他依賴者的改變時(shí)轻腺。
• 需要動(dòng)態(tài)聯(lián)動(dòng)的關(guān)系乐疆，且構(gòu)建盡可能低的耦合度的系統(tǒng)。