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1. 概述

在本教程中，我們將描述觀察者模式，並探討一些 Java 實現替代方案。

2. 觀察者模式是什麼？

觀察者模式是一種行為設計模式。它指定對象之間的通信：可觀察對象和觀察者。 可觀察對象是一個通知觀察者其狀態發生變化的對象。

例如，一個新聞機構可以當接收到新聞時通知頻道。接收到新聞是新聞機構狀態發生變化，從而導致頻道被通知。

讓我們看看我們如何自己實現它。

首先，我們將定義NewsAgency類：

public class NewsAgency {
    private String news;
    private List<Channel> channels = new ArrayList<>();

    public void addObserver(Channel channel) {
        this.channels.add(channel);
    }

    public void removeObserver(Channel channel) {
        this.channels.remove(channel);
    }

    public void setNews(String news) {
        this.news = news;
        for (Channel channel : this.channels) {
            channel.update(this.news);
        }
    }
}

NewsAgency 是一個可觀察對象，當新聞更新時，NewsAgency 的狀態會發生改變。當改變發生時，NewsAgency 會通過調用觀察者的update()方法通知它們。

為了能夠做到這一點，可觀察對象需要保持對觀察者的引用。 在我們的例子中，這就是channels變量。

現在讓我們看看觀察者，Channel類，可能是什麼樣的。它應該具有update()方法，該方法在NewsAgency的狀態發生改變時被調用：

public class NewsChannel implements Channel {
    private String news;

    @Override
    public void update(Object news) {
        this.setNews((String) news);
    } 

    // standard getter and setter
}

通道接口僅有一個方法：

public interface Channel {
    public void update(Object o);
}

現在，如果我們將 NewsChannel 實例添加到觀察者列表中，並更改 NewsAgency 的狀態，則 NewsChannel 實例將被更新：

NewsAgency observable = new NewsAgency();
NewsChannel observer = new NewsChannel();

observable.addObserver(observer);
observable.setNews("news");
assertEquals(observer.getNews(), "news");

在 Java 核心庫中，存在一個預定義的 Observer 接口，這使得實現觀察者模式更加簡單。我們來了解一下它。

3. 使用 Observer 模式實現

java.util.Observer 接口定義了 update() 方法，因此我們無需像前一節中那樣自行定義它。

下面我們來看如何在我們的實現中使用它：

public class ONewsChannel implements Observer {

    private String news;

    @Override
    public void update(Observable o, Object news) {
        this.setNews((String) news);
    }

    // standard getter and setter
}

在這裏，第二個參數來自 Observable，正如我們稍後將看到的。

要定義 Observable，我們需要擴展 Java 的 Observable 類：

public class ONewsAgency extends Observable {
    private String news;

    public void setNews(String news) {
        this.news = news;
        setChanged();
        notifyObservers(news);
    }
}

請注意，我們不需要直接調用觀察者的 update() 方法。我們只需要調用 setChanged() 和 notifyObservers()，Observable 類會自動完成其餘工作。

它還包含一個觀察者列表，並暴露了維護該列表的方法，addObserver() 和 deleteObserver()。

要測試結果，只需將觀察者添加到此列表中並設置新聞即可。

ONewsAgency observable = new ONewsAgency();
ONewsChannel observer = new ONewsChannel();

observable.addObserver(observer);
observable.setNews("news");
assertEquals(observer.getNews(), "news");

觀察者接口並非完美，自Java 9版本開始已棄用。 它的一個缺點是Observable不是一個接口，而是一個類，因此子類不能作為可觀察對象使用。

此外，開發者可以覆蓋Observable中的一些同步方法，從而破壞其線程安全性。

現在讓我們來看一下 接口，它比Observer接口更推薦。

public class PCLNewsAgency {
    private String news;

    private PropertyChangeSupport support;

    public PCLNewsAgency() {
        support = new PropertyChangeSupport(this);
    }

    public void addPropertyChangeListener(PropertyChangeListener pcl) {
        support.addPropertyChangeListener(pcl);
    }

    public void removePropertyChangeListener(PropertyChangeListener pcl) {
        support.removePropertyChangeListener(pcl);
    }

    public void setNews(String value) {
        support.firePropertyChange("news", this.news, value);
        this.news = value;
    }
}

support.firePropertyChange("news", this.news, value);

public class PCLNewsChannel implements PropertyChangeListener {

    private String news;

    public void propertyChange(PropertyChangeEvent evt) {
        this.setNews((String) evt.getNewValue());
    }

    // standard getter and setter
}

PCLNewsAgency observable = new PCLNewsAgency();
PCLNewsChannel observer = new PCLNewsChannel();

observable.addPropertyChangeListener(observer);
observable.setNews("news");

assertEquals(observer.getNews(), "news");