軟件設計中會碰到這樣的關系:一個對象依賴於另一個對象,必須根據後者的狀態更新自己的狀態,可以把後者稱作目標對象,前者稱作觀察者對象。不但觀察者依賴於目標,當目標的狀態改變時也要通知觀察者,這就出現了雙向的依賴。兩個對象互相依賴的後果是它們必須一起復用。如果一個目標有多個觀察者,那麼目標也依賴所有觀察者,從而目標對象無法獨立復用。如何消除目標和觀察者之間的互相依賴呢?觀察者模式幫助我們解決這個問題。
觀察者模式把目標對觀察者的依賴進行抽象:使目標只知道自己有若干觀察者,但不知道這些觀察者具體是誰,可能有多少個;當目標狀態改變時只要給這些觀察者一個通知,不必作更多的事情。這樣目標對觀察者的依賴就達到了抽象和最小,而目標對具體觀察者的依賴被解除了。
Subject對象保存一個Observer引用的列表,當我們讓一個ConcreteObserver對象觀察Subject對象時,調用後者的Attach()方法,將前者的引用加入該列表中。當Subject對象狀態改變時,它調用自身的Notify方法,該方法調用列表中每一個Observer的Update()方法。一個ConcreteObserver只要重定義Update()就能收到通知,作為對通知的響應,Update()調用Subject對象的getStatus()獲取數據,然後更新自身。當不需要繼續觀察時,ConcreteObserver對象調用Subject對象的Detach()方法,其引用被從列表中移除。
解除目標對具體觀察者的依賴以後,很容易增加新的具體觀察者,因為不受依賴的方面就可以自由變化;而目標也可以獨立地復用,因為無所依賴的方面就可以不受影響。
以上主要考慮了一個目標有多個觀察者的情況,我們設法解除了目標對具體觀察者的依賴,使具體觀察者的種類和數目容易改變。有時候一個觀察者觀察多個目標也是有意義的,在前面的類圖中,觀察者對具體目標的依賴仍然存在,因此無法適應目標方面的變化。怎樣抽象這種依賴呢?使觀察者只知道若干個目標會向自己發出通知,而不知道這些目標具體是誰,可能有多少個;在目標向觀察者發送通知時,將一個自身的引用作為參數,然後觀察者調用其抽象方法就可以獲得目標狀態。這就使得觀察者對目標的依賴是抽象的,觀察者對具體目標的依賴被解除了。
類圖如下: