前言

本系列文章參考《設(shè)計(jì)模式之禪》、菜鳥教程網(wǎng)以及網(wǎng)上的一些文章進(jìn)行歸納總結(jié)，并結(jié)合自身開發(fā)應(yīng)用。設(shè)計(jì)模式的命名以《設(shè)計(jì)模式之禪》為準(zhǔn)。

設(shè)計(jì)模式僅是一些開發(fā)者在日常開發(fā)中的編碼技巧的匯總并非固定不變，可根據(jù)項(xiàng)目業(yè)務(wù)實(shí)際情況進(jìn)行擴(kuò)展和應(yīng)用，切不可被這個(gè)束縛。更不要為了使用而使用，設(shè)計(jì)模式是一把雙刃劍，過(guò)度的設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致代碼的可讀性下降，代碼的體積增加。

系列文章不會(huì)詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)模式的《七大原則》，也不會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)模式進(jìn)行分類。這樣只會(huì)增加學(xué)習(xí)和記憶的成本，也會(huì)導(dǎo)致使用時(shí)的思想固化，總在想這么設(shè)計(jì)是否符合xx原則，是否是xx設(shè)計(jì)模式，xx模式是什么類型等等，不是本系列文章的所希望看到的，目標(biāo)只有一個(gè)，結(jié)合日常開發(fā)分享自身的應(yīng)用，以提供一種代碼優(yōu)化的思路。

學(xué)習(xí)然后忘記，也許是一種最好的方式。

就像俗話說(shuō)的那樣：天下本沒(méi)有路，走的人多了，就變成了路。在我看來(lái)，設(shè)計(jì)模式也一樣，它并非是一種定律，而是前輩們總結(jié)下來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，我們學(xué)習(xí)并結(jié)合實(shí)際加以利用，而不是生搬硬套。

定義

官腔：對(duì)象間的一種一對(duì)多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴于它的對(duì)象都得到通知并被自動(dòng)更新。

人話：可能概念不是很明白，但說(shuō)道Spring或MQ中的發(fā)布訂閱模型，大家都很熟悉了。在不考慮分布式的情況下，一般一個(gè)發(fā)布者會(huì)對(duì)應(yīng)多個(gè)訂閱者，發(fā)布者的信息會(huì)被多個(gè)訂閱者接受并處理。

擴(kuò)展：

關(guān)于發(fā)布/訂閱模型與觀察者模式的區(qū)別。

先說(shuō)一下個(gè)人觀點(diǎn)：兩者本是同源，有小區(qū)別，但并非完全不同，發(fā)布訂閱模型相當(dāng)與觀察者模式的升級(jí)版，也沒(méi)必要刻意區(qū)別并去記憶，純粹浪費(fèi)時(shí)間。

以下純屬個(gè)人爆論，請(qǐng)理性看待。

看了一下網(wǎng)上的幾篇文章，一句話總結(jié)一下，即發(fā)布/訂閱模型相對(duì)于觀察者模式，多了一個(gè)任務(wù)調(diào)度中心，且發(fā)布者和訂閱者直接沒(méi)有直接關(guān)系。

關(guān)于發(fā)布/定于模型基本都是基于MQ的設(shè)計(jì)模型來(lái)說(shuō)的，而對(duì)比觀察者的時(shí)候卻又是簡(jiǎn)單的樣板代碼！一個(gè)是設(shè)計(jì)概念，一個(gè)是完全基于書本概念的簡(jiǎn)單demo代碼。后者是看過(guò)觀察者模式概念，并且完全不去思考變通，認(rèn)為必須只存在，觀察者和被觀察者兩個(gè)才算符合其模式。設(shè)想一下，在一個(gè)商城中，用戶支付完成后，你需要推送消息給訂單系統(tǒng)更新狀態(tài)，給庫(kù)存系統(tǒng)扣減庫(kù)存，給優(yōu)惠券系統(tǒng)銷毀使用的優(yōu)惠券，給積分系統(tǒng)扣減積分，給消息系統(tǒng)通知用戶購(gòu)買成功等等。假設(shè)，消息系統(tǒng)壓力過(guò)大，超時(shí)處理了，導(dǎo)致整個(gè)購(gòu)買流程失敗回滾，是不是得不償失？所以為了保證穩(wěn)定性，我們?cè)黾恿艘粋€(gè)消息隊(duì)列，那么在消息系統(tǒng)和支付系統(tǒng)就不算是觀察者和被觀察者了嗎？

我所做的比對(duì)并非是要你接受兩種模型之間沒(méi)有區(qū)別，而是想告訴在看這篇文章的各位，不要陷入定式思維。不要去糾結(jié)一個(gè)沒(méi)有任何意義的問(wèn)題。無(wú)論是發(fā)布訂閱模型還是觀察者模式，它們本就不存在，而僅僅是一種工具一種編碼技巧。有去百度的時(shí)間，不如多想想怎么提升自己眼前代碼的擴(kuò)展性和可讀性。

作者個(gè)人還是那個(gè)觀點(diǎn)，設(shè)計(jì)模式并非是刻板的定理，并非1+1=2這樣的固定的模式。而是一個(gè)你可以拿來(lái)任意操控的工具，用于提升代碼的兼容性和穩(wěn)定性。

設(shè)計(jì)模式要在可讀性和擴(kuò)展性之間進(jìn)行權(quán)衡。不要張嘴就說(shuō)，你看我這地方用了策略模式，那個(gè)地方是個(gè)單例，這里嵌套了一個(gè)迭代器模式。而是在介紹自己代碼的時(shí)候說(shuō)，我這里這么做考慮到了以后的擴(kuò)展，盡可能的抽離的公共的部分，并且加了適當(dāng)?shù)淖⑨專@樣寫的好處是xxxx!

編程是一門藝術(shù)，好比寫作，作家在創(chuàng)作的過(guò)程不會(huì)關(guān)心這里是否應(yīng)該用比喻手法，排比手法等等亂七八糟的所謂寫作手法，更多的是靈感，只有給學(xué)生做閱讀理解才會(huì)回答這些作者自己都不知道的寫作手法。我相信各位也有體會(huì)，當(dāng)有靈感的時(shí)候?qū)懘a就像停不下來(lái)一樣，腦子里有千萬(wàn)種方式去實(shí)現(xiàn)眼前這個(gè)渺小的功能。我希望設(shè)計(jì)模式對(duì)各位來(lái)說(shuō)如同寫作手法一樣，用時(shí)不自知，留給后人去分析。

死記硬背設(shè)計(jì)模式不如不學(xué)，否者如同邯鄲學(xué)步。

以上純屬個(gè)人爆論！不喜輕噴！

應(yīng)用場(chǎng)景

樣例1

老樣子，還是來(lái)一個(gè)簡(jiǎn)單的demo。

相信大家多少都看過(guò)或了解過(guò)警匪片，里面一般都會(huì)有一個(gè)打入黑幫內(nèi)部的臥底警察，偷偷的給警方傳遞消息。

img

假設(shè)，在燈塔國(guó)有一個(gè)斧頭幫，幫主人狠話不多，我們稱其為"大黑"。而燈塔國(guó)的警察已經(jīng)注意這個(gè)幫很久了，一直想找機(jī)會(huì)一窩端，但無(wú)奈大黑太狡猾，總能躲過(guò)圍剿。因此，這天新調(diào)來(lái)了一個(gè)警察局局長(zhǎng)“大白”,關(guān)于黑幫，大白也很苦惱，經(jīng)過(guò)高層的商談，大家一致決定安排一個(gè)臥底到斧頭幫，里應(yīng)外合之下，一定可以一網(wǎng)打盡。于是大白開始物色人選，為了避開熟面孔，大白決定讓一個(gè)剛從警校畢業(yè)，還未到警局報(bào)道的“小白”擔(dān)此重任，并為“小白”偽造了一個(gè)身份。小白需要從底層小混混開始做起，盡可能的靠近管理層。那么如何取得大黑的信任呢？于是大白進(jìn)行了又一次圍剿活動(dòng)，在活動(dòng)中，小白拼死為大黑擋了一發(fā)子彈。逃過(guò)一劫的大黑對(duì)小白贊賞有加，并視為左膀右臂，從此小白開始了3年之后又3年的亡命生涯。。。

但故事仍沒(méi)完，大白不想把賭注都?jí)涸谝粋€(gè)人身上，因此又派了一個(gè)臥底“小新”。但為了在暴露的時(shí)候不會(huì)供出另一個(gè)人，兩人之間并不知道彼此的存在。

故事說(shuō)完了開始整代碼：

1.先定義觀察者

public interface Observer {

    /**
     * 通知給大白
     */
    void doAction();
}

2.構(gòu)建2個(gè)臥底

//小白
public class XiaoBai implements Observer{
    @Override
    public void doAction() {
        //通知大白
    }
}
//小新
public class XiaoXin implements Observer{
    @Override
    public void doAction() {
        //通知大白
    }
}

如果結(jié)構(gòu)完整的話，我需要再定一個(gè)“大白”類，但在觀察者模式中，描述的觀察者和被觀察者，雖然主觀上，“大白”才是觀察者，但他并沒(méi)有直接觀察，而是委托給了兩個(gè)臥底。因此，“大黑”和兩個(gè)臥底之間屬于被觀察者和觀察者的概念。這是基于所謂的定義。

3.構(gòu)建被觀察者

public abstract class Subject {
    List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    /**
     * 外出
     */
    public void goOut() {
        this.notifyOb();
    }

    /**
     * 新增觀察者
     */
    public void addObserver(Observer observer) {
      observers.add(observer);
    }

    /**
     * 通風(fēng)報(bào)信
     */
    private void notifyOb() {
        //所有的臥底得知?jiǎng)幼骱笸低档膱?bào)信
        observers.forEach(Observer::doAction);
    }
}


public class DaHei extends Subject{

}

這個(gè)情景比較簡(jiǎn)單，因此定義了一個(gè)公共的被觀察對(duì)象，“大黑”沒(méi)有單獨(dú)的其他內(nèi)容。

4.調(diào)用

    public static void main(String[] args) {
        DaHei daHei = new DaHei();

        XiaoBai xiaoBai = new XiaoBai();
        daHei.addObserver(xiaoBai);
        XiaoXin xiaoXin = new XiaoXin();
        daHei.addObserver(xiaoXin);
        daHei.goOut();
    }

每次“大黑”外出，小白和小新都會(huì)通風(fēng)報(bào)信，可謂最慘老大。。。哈哈哈。

這個(gè)demo于網(wǎng)上的可能不太一樣，網(wǎng)上的，比較完整一點(diǎn)，觀察者和被觀察者的頂層都是接口，中間層使用抽象類，用于提取公共的部分，實(shí)現(xiàn)層則是業(yè)務(wù)的定制操作。

樣例2

spring自帶的異步事件監(jiān)聽器和AOP都可以視為觀察者模式，應(yīng)用大家都很熟悉了，這里就不在畫蛇添足。

但我們可以仿照異步事件去實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的可實(shí)際應(yīng)用的事件處理器。

通過(guò)事件的參數(shù)類型進(jìn)行區(qū)別，可控制一類事件監(jiān)聽一個(gè)服務(wù)。這里我們就以支付成功后的業(yè)務(wù)處理為例。

假設(shè)，支付成功后，需要更新訂單狀態(tài)，扣減庫(kù)存，銷毀優(yōu)惠券，發(fā)送短信等。

1.定義觀察者

public interface LogicObserver {

    <T extends ObserverBaseBean> void  doAction(T t);
}

2.定義觀察者參數(shù)對(duì)象

ObserverBaseBean為觀察者參數(shù)統(tǒng)一的頂層類，不同的業(yè)務(wù)定制各自的參數(shù)對(duì)象，并以此對(duì)觀察者進(jìn)行分組。

@Data
public class ObserverBaseBean implements Serializable {
}

這里我們定義了2個(gè)參數(shù)對(duì)象。分別為：

支付成功后：用于統(tǒng)一處理支付成功后的其他業(yè)務(wù)操作

@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
@Data
public class PayObserverBean extends ObserverBaseBean {
}

其他業(yè)務(wù)：用于測(cè)試，區(qū)別與支付成功后的操作。

@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
@Data
public class OtherObserverBean extends ObserverBaseBean{
}

3.過(guò)渡抽象類

在業(yè)務(wù)觀察者和觀察者接口之間使用一個(gè)抽象類AbstractLogicObserver進(jìn)行過(guò)渡，內(nèi)部定義一個(gè)getBean方法，用于返回當(dāng)前業(yè)務(wù)的觀察者參數(shù)對(duì)象。

public abstract class AbstractLogicObserver implements LogicObserver {

    @PostConstruct
    public void init() {
        ObserverManager.addObservers(getBean().getClass(), this.getClass());
    }


    protected abstract ObserverBaseBean getBean();
}

此外，在init方法，將當(dāng)前的觀察者注入到ObserverManager中，我愿稱其為調(diào)度中心。其中用到了@PostConstruct注解,不熟悉的小伙伴可自行了解一下。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是在bean中的屬性自動(dòng)注入后，會(huì)執(zhí)行這個(gè)注解標(biāo)注的方法，這個(gè)方法是無(wú)參的void方法。

4.調(diào)度中心

ObserverManager：即所謂的調(diào)度中心就比較簡(jiǎn)單了，主要對(duì)觀察者按業(yè)務(wù)（這里通過(guò)不同業(yè)務(wù)的參數(shù)對(duì)象）分組保存，使用時(shí)遍歷即可。

@Slf4j
@SuppressWarnings("unused")
public class ObserverManager {
    private final static Map<Class<? extends ObserverBaseBean>, List<Class<? extends LogicObserver>>> observerMap = new HashMap<>(16);

    /**
     * 新增觀察者，并按參數(shù)類型進(jìn)行分組
     */
    public static void addObservers(Class<? extends ObserverBaseBean> bean, Class<? extends LogicObserver> service) {
        List<Class<? extends LogicObserver>> observers = observerMap.get(bean);
        if (observers == null || observers.isEmpty()) {
            observers = new ArrayList<>();
            observers.add(service);
            observerMap.put(bean, observers);
        } else {
            observers.add(service);
        }
    }

    /**
     * 調(diào)用觀察者
     */
    public static <T extends ObserverBaseBean> void notifyOb(T t) {
        List<Class<? extends LogicObserver>> observers = observerMap.get(t.getClass());
        if (observers == null || observers.isEmpty()) {
            log.warn("未設(shè)置觀察者");
            return;
        }
        observers.forEach(ob -> {
            //依然靜態(tài)的獲取bean
            LogicObserver observer = SpringContextUtil.getBean(ob);
            observer.doAction(t);
        });
    }
}

5.業(yè)務(wù)的實(shí)際觀察對(duì)象

至于3個(gè)觀察者就不多說(shuō)了，直接上代碼。

支付后消息:

@Component
public class PayAfterMsgObserver extends AbstractLogicObserver {


    @Override
    public <T extends ObserverBaseBean> void doAction(T t) {
        System.out.println("發(fā)送消息提醒");
    }

    @Override
    protected ObserverBaseBean getBean() {
        return new PayObserverBean();
    }
}

支付后扣減優(yōu)惠:

@Component
public class PayAfterCouponObserver extends AbstractLogicObserver{

    @Override
    protected ObserverBaseBean getBean() {
        return new PayObserverBean();
    }

    @Override
    public <T extends ObserverBaseBean> void doAction(T t) {
        System.out.println("扣減優(yōu)惠券");
    }
}

其他業(yè)務(wù):

@Component
public class OtherObserver extends AbstractLogicObserver{

    @Override
    protected ObserverBaseBean getBean() {
        return new OtherObserverBean();
    }

    @Override
    public <T extends ObserverBaseBean> void doAction(T t) {
        //其他業(yè)務(wù)操作
        System.out.println("其他業(yè)務(wù)操作");
    }
}

6.業(yè)務(wù)對(duì)象

支付類：

@Service
public class PayService {

    public void payOrder() {
        //支付流程

        //支付完成后的處理
        ObserverManager.notifyOb(new PayObserverBean());
    }

    public void other() {
        //其他業(yè)務(wù)處理
        
        //處理之后
        ObserverManager.notifyOb(new OtherObserverBean());
    }
}

7.測(cè)試

需要使用springboot單元測(cè)試，或通過(guò)springmvc的方式調(diào)用，必須在spring的內(nèi)部使用。不可通過(guò)main函數(shù)直接調(diào)用，否則ObserverManager的observerMap和SpringContextUtil中的ApplicationConext參數(shù)都將為null，原因?yàn)轭惣虞d器Classloader不同，感興趣的可以自行了解一下，后面有空也會(huì)單獨(dú)介紹classloader。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class ObserverDemo {


    @Resource
    private PayService payService;

    @Test
    public void testPay() {
        payService.payOrder();

    }

    @Test
    public void testOther(){
        payService.other();
    }
}

一個(gè)簡(jiǎn)單的事件處理器完成，不過(guò)是同步的，若將調(diào)用的時(shí)候改為多線程，就可以實(shí)現(xiàn)異步并發(fā)執(zhí)行。樣例僅供參考，還有其他方式實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化。

UMl圖

老樣子，從菜鳥教程搬運(yùn)。

觀察者模式使用三個(gè)類 Subject、Observer 和 Client。Subject 對(duì)象帶有綁定觀察者到 Client 對(duì)象和從 Client 對(duì)象解綁觀察者的方法。我們創(chuàng)建 Subject 類、Observer 抽象類和擴(kuò)展了抽象類 Observer 的實(shí)體類。

ObserverPatternDemo，我們的演示類使用 Subject 和實(shí)體類對(duì)象來(lái)演示觀察者模式。

Uml

小結(jié)

這篇文章拖了很久，其中有一個(gè)原因就是在main方法中測(cè)試時(shí)，結(jié)果和我預(yù)期的相差甚遠(yuǎn)，顛覆了我的認(rèn)知，將一個(gè)自以為很熟悉的類加載器概念重新拉回視野。心疼的罵了自己一句。

img

同時(shí)在查看網(wǎng)上資料的時(shí)候，看到很多人在類比發(fā)布訂閱模型和觀察者模式的區(qū)別，扣著字眼在那比較，真心覺得沒(méi)有意義。

希望通過(guò)個(gè)人的講解，能讓各位有所收貨。哪怕有一點(diǎn)靈感，也算是值得了。