Observer（观察者）---对象行为型模式

定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

将一个系统分割成一系列相互协作的类有一个常见的副作用：需要维护相关对象间的一致性。

这一模式中的关键对象是目标（subject）和观察者（observer）。一个目标可以有任意数目的依赖它的观察者。一旦目标的状态发生改变，所有的观察者都得到通知。作为对这个通知的响应，每个观察者都将查询目标以使其状态与目标的状态同步。这种交互也称为发布-订阅（publish-subscribe）。目标是通知的发布者。它发出通知时并不需知道谁是它的观察者。可以有任意数目的观察者订阅并接收通知。

 

在以下任意情况下可以使用观察者模式：

1、当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面。将这两者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。

2、当对一个对象的改变需要同时改变其他对象，而不知道具体有多少对象有待改变。

3、当一个对象必须通知其他对象，而它又不能假定其他对象是谁。换言之，你不希望这些对象时紧密耦合的。

 

目标（Subject）可以有任意多个观察者观察同一个目标。提供注册和删除观察者对象的接口。当它的状态发生改变时，向它的各个观察者发出通知。

观察者（Observer），为那些在目标发生改变时需获得通知的对象定义一个更新接口，以使自身状态与目标的状态保持一致。维护一个指向具体Subject对象的引用。存储有关状态，这些状态应与目标的状态保持一致。

 

注意，发出改变请求的Observer对象并不立即更新，而是将其推迟到它从目标得到一个通知之后。Notify不总是由目标对象调用。它也可被一个观察者或其他对象调用。

 

观察者模式的优点和缺点：

1、目标和观察者间的抽象耦合。一个目标所知道的仅仅是它有一系列观察者，每个都符合抽象的Observer类的简单接口。目标不知道任何一个观察者属于哪一个具体的类。这样目标和观察者之间的耦合是抽象的和最小的。

因为目标和观察者不是紧密耦合的，它们可以属于一个系统中的不同抽象层次。一个处于较低层次的目标对象可与一个处于较高层次的观察者通信并通知它，这样就保持了系统层次的完整。如果目标和观察者混在一起，那么得到的对象要么横贯两个层次（违反了层次性），要么必须放在这两层的某一层中（这可能会损害层次抽象）。

2、支持广播通信。目标发送的通知不需指定它的接收者。通知被自动广播给所有已向该目标对象登记的有关对象。目标对象并不关心到底有多少对象对自己感兴趣。它唯一的责任就是通知它的观察者。这给了你在任何时刻增加和删除观察者的自由。处理还是忽略了一个通知，取决于观察者。

3、因为一个观察者并不知道其它观察者的存在，它可能对改变目标的最终代价一无所知。在目标上一个看似无害的操作可能会引起一系列对观察者以及依赖于这些观察者的那些对象的更新。此外，如果依赖准则的定义或维护不当，常常会引起错误的更新，这种错误通常很难捕捉。

 

目标对象可以简单地将自己作为Update操作的一个参数，让观察者知道应去检查哪一个目标。

目标和它的观察者依赖于通知机制来保持一致。但到底哪一个对象调用Notify来触发更新？此时有两个选择：

1、由目标对象的状态设定操作在改变目标对象的状态后自动调用Notify。这种方法的优点是客户不需要记住要在目标对象上调用Notify，缺点是多个连续的操作会产生多次连续的更新，可能效率较低。

2、让客户负责在适当的时候调用Notify。这样做的优点是客户可以在一系列的状态改变完成后再一次性地触发更新，避免了不必要的中间更新。缺点是给客户增加了触发更新的责任。由于客户可能会忘记调用Notify，这种方式较易出错。

 

删除一个目标时应注意不要再其观察者中遗留对该目标的悬挂引用。一种避免悬挂引用的方法是，当一个目标被删除时，让它通知它的观察者将对该目标的引用复位。一般来说，不能简单地删除观察者，因为其他的对象可能会引用它们，或者也可能它们还在观察其他的目标。

 

在发出通知前确保状态自身一致这一点很重要，因为观察者在更新其状态的过程中需要查询目标的当前状态。

 

观察者模式的实现经常需要让目标广播关于其改变的其他一些信息。目标将这些信息作为Update操作一个参数传递出去。这些信息的量可能很小，也可能很大。

一个极端情况是，目标向观察者发送关于改变的详细信息，而不管它们需要与否。我们称之为推模型。另一个极端是拉模型：目标除最小通知外什么也不送出，而在此之后由观察者显式地向目标询问细节。

拉模型强调的是目标不知道它的观察者，而推模型假定目标知道一些观察者的需要的信息。推模型可能使得观察者相对难以复用，因为目标对观察者的假定可能并不总是正确的。另一方面，拉模型可能效率较差，因为观察者对象需在没有目标对象帮助的情况下确定什么改变了。

 

你可以扩展目标的注册接口，让各观察者注册为仅对特定事件感兴趣，以提高更新的效率。当一个事件发生时，目标仅通知那些已注册为对该事件感兴趣的观察者。

 

当目标和观察者间的依赖关系特别复杂时，可能需要一个维护这些关系的对象。我们称这样的对象为更改管理器。它的目的是尽量减少观察者反映其目标的状态变化所需的工作量。例如，如果一个操作涉及到对几个相互依赖的目标进行改动，就必须保证仅在所有的目标都已更改完毕后，才一次性地通知它们的观察者，而不是每一个目标都通知观察者。

更改管理器有三个责任：

1、它将一个目标映射到它的观察者并提供一个接口来维护这个映射。这就不需要由目标来维护对其观察者的引用，反之亦然。

2、它定义一个特定的更新策略。

3、根据一个目标的请求，它更新所有的依赖于这个目标的观察者。

 

Mediator：通过封装复杂的更新语义，更改管理器充当目标和观察者之间的中介者。

Singleton：更改管理器可使用Singleton模式来保证它是唯一的并且是可全局访问的。