通過JDK原始碼來學習觀察者模式

觀察者模式：在該模式中，主要物件有觀察者和被觀察者，當被觀察者發生改變的時候，觀察者能夠得到更新通知，功能上聽起來有些像發布訂閱模式，但是與發布訂閱模式有很大的差異，發布者與訂閱者之間是有一個server的，之間的訊息會通過server進行通信，就像kafka、Redis之類的一樣；而在觀察者模式中，被觀察者會維護著一個串列，該串列保存著觀察者，當變化時，就直接對觀察者進行更新通知，所以更像是一種擁有并直接通知的關系，

在Java中，早在JDK1.0的版本就自帶了觀察者模式，提供了一個觀察者的介面和被觀察者實作類，UML類圖如下

Observer觀察者介面，實作了該觀察者介面的類在被觀察者發生改變的時候能夠被通知到，該介面定義了一個update方法，該方法會在被觀察者物件發生改變的時被呼叫，并且是在被觀察者

Observable物件的notifyObservers方法中呼叫，

package java.util;

/**
 * A class can implement the <code>Observer</code> interface when it
 * wants to be informed of changes in observable objects.
 *
 * @author  Chris Warth
 * @see     java.util.Observable
 * @since   JDK1.0
 */
public interface Observer {
    /**
     * This method is called whenever the observed object is changed. An
     * application calls an <tt>Observable</tt> object's
     * <code>notifyObservers</code> method to have all the object's
     * observers notified of the change.
     *
     * @param   o     the observable object.
     * @param   arg   an argument passed to the <code>notifyObservers</code>
     *                 method.
     */
    void update(Observable o, Object arg);
}

接著來看被觀察者Observable，在被觀察者中維護著兩個屬性，一個布爾型別的changed，標識著被觀察者物件是否發生改變，發生改變則為true，默認false；一個是執行緒安全Vector容器串列obs，該容器中存放著觀察者，在構造方法中會對觀察者串列進行初始化，提供了對觀察者進行CURD的成員方法，addObserver添加觀察者，deleteObserver洗掉指定觀察者、deleteObservers洗掉所有觀察者、countObservers統計觀察者個數，這些成語方法都是被synchronized關鍵字修飾的，所以是執行緒安全的，對于changed，提供了setChanged和clearChanged兩個方法，setChanged方法會把changed置為true，clearChanged把changed置為false，也是執行緒安全的，通過方法notifyObservers對觀察者進行更新通知，

在檢測是否有變化以及獲取觀察者物件副本的時候會加上物件鎖，新加入的觀察者會得不到正在進行的變更通知，一個正在移除的觀察者可能會得到錯誤的通知，如果發生了改變，則獲取觀察者物件副本，并把變化標志置為false，然后逐一呼叫觀察者的update方法達到更新通知目的，

public void notifyObservers(Object arg) {
        
        Object[] arrLocal;

        synchronized (this) {
            
            if (!changed)
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
    }

原始碼剖析之后，來看一個租客與房東的例子，作為一個擁有幾棟樓的房東，每個月需要做的事情就是通知他的租客交房租，日子就是那么樸實無華，

房東：

package design.observer;

import java.util.Calendar;
import java.util.Observable;

public class Landlady extends Observable {

    public void notifyPay() {
        this.setChanged();
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        int month = cal.get(Calendar.MONTH) + 1;
        int year = cal.get(Calendar.YEAR);
        Msg msg = new Msg(1, year + "年" + month  + "月");
        this.notifyObservers(msg);
    }
}

租客：

package design.observer;

import com.alibaba.fastjson.JSON;

import java.util.Map;
import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class Tenant implements Observer {

    private String name;

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

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        Msg msg = (Msg) arg;
        // System.out.println(JSON.toJSONString(msg));
        // to 交房租
        System.out.println(name + "交好了" +msg.desc+ "的房租");
    }
}

測驗類：

package design.observer;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Landlady landlady = new Landlady();
        landlady.addObserver(new Tenant("tom"));
        landlady.addObserver(new Tenant("jerry"));
        landlady.notifyPay();
    }
}

運行結果：

UML類圖：