# 16.2 观察器模式 观察器（`Observer`）模式解决的是一个相当普通的问题：由于某些对象的状态发生了改变，所以一组对象都需要更新，那么该如何解决？在Smalltalk的MVC（模型－视图－控制器）的“模型－视图”部分中，或在几乎等价的“文档－视图结构”中，大家可以看到这个问题。现在我们有一些数据（“文档”）以及多个视图，假定为一张图（`Plot`）和一个文本视图。若改变了数据，两个视图必须知道对自己进行更新，而那正是“观察器”要负责的工作。这是一种十分常见的问题，它的解决方案已包括进标准的`java.util`库中。 在Java中，有两种类型的对象用来实现观察器模式。其中，`Observable`类用于跟踪那些当发生一个改变时希望收到通知的所有个体——无论“状态”是否改变。如果有人说“好了，所有人都要检查自己，并可能要进行更新”，那么`Observable`类会执行这个任务——为列表中的每个“人”都调用`notifyObservers()`方法。`notifyObservers()`方法属于基类`Observable`的一部分。 在观察器模式中，实际有两个方面可能发生变化：观察对象的数量以及更新的方式。也就是说，观察器模式允许我们同时修改这两个方面，不会干扰围绕在它周围的其他代码。 下面这个例子类似于第14章的`ColorBoxes`示例。箱子（`Boxes`）置于一个屏幕网格中，每个都初始化一种随机的颜色。此外，每个箱子都“实现”（`implement`）了“观察器”（`Observer`）接口，而且随一个`Observable`对象进行了注册。若点击一个箱子，其他所有箱子都会收到一个通知，指出一个改变已经发生。这是由于`Observable`对象会自动调用每个`Observer`对象的`update()`方法。在这个方法内，箱子会检查被点中的那个箱子是否与自己紧邻。若答案是肯定的，那么也修改自己的颜色，保持与点中那个箱子的协调。 ``` //: BoxObserver.java // Demonstration of Observer pattern using // Java's built-in observer classes. import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.util.*; // You must inherit a new type of Observable: class BoxObservable extends Observable { public void notifyObservers(Object b) { // Otherwise it won't propagate changes: setChanged(); super.notifyObservers(b); } } public class BoxObserver extends Frame { Observable notifier = new BoxObservable(); public BoxObserver(int grid) { setTitle("Demonstrates Observer pattern"); setLayout(new GridLayout(grid, grid)); for(int x = 0; x < grid; x++) for(int y = 0; y < grid; y++) add(new OCBox(x, y, notifier)); } public static void main(String[] args) { int grid = 8; if(args.length > 0) grid = Integer.parseInt(args[0]); Frame f = new BoxObserver(grid); f.setSize(500, 400); f.setVisible(true); f.addWindowListener( new WindowAdapter() { public void windowClosing(WindowEvent e) { System.exit(0); } }); } } class OCBox extends Canvas implements Observer { Observable notifier; int x, y; // Locations in grid Color cColor = newColor(); static final Color[] colors = { Color.black, Color.blue, Color.cyan, Color.darkGray, Color.gray, Color.green, Color.lightGray, Color.magenta, Color.orange, Color.pink, Color.red, Color.white, Color.yellow }; static final Color newColor() { return colors[ (int)(Math.random() * colors.length) ]; } OCBox(int x, int y, Observable notifier) { this.x = x; this.y = y; notifier.addObserver(this); this.notifier = notifier; addMouseListener(new ML()); } public void paint(Graphics g) { g.setColor(cColor); Dimension s = getSize(); g.fillRect(0, 0, s.width, s.height); } class ML extends MouseAdapter { public void mousePressed(MouseEvent e) { notifier.notifyObservers(OCBox.this); } } public void update(Observable o, Object arg) { OCBox clicked = (OCBox)arg; if(nextTo(clicked)) { cColor = clicked.cColor; repaint(); } } private final boolean nextTo(OCBox b) { return Math.abs(x - b.x) <= 1 && Math.abs(y - b.y) <= 1; } } ///:~ ``` 如果是首次查阅`Observable`的联机帮助文档，可能会多少感到有些困惑，因为它似乎表明可以用一个原始的`Observable`对象来管理更新。但这种说法是不成立的；大家可自己试试——在`BoxObserver`中，创建一个`Observable`对象，替换`BoxObservable`对象，看看会有什么事情发生。事实上，什么事情也不会发生。为真正产生效果，必须从`Observable`继承，并在派生类代码的某个地方调用`setChanged()`。这个方法需要设置`changed`（已改变）标志，它意味着当我们调用`notifyObservers()`的时候，所有观察器事实上都会收到通知。在上面的例子中，`setChanged()`只是简单地在`notifyObservers()`中调用，大家可依据符合实际情况的任何标准决定何时调用`setChanged()`。 `BoxObserver`包含了单个`Observable`对象，名为`notifier`。每次创建一个`OCBox`对象时，它都会同`notifier`联系到一起。在`OCBox`中，只要点击鼠标，就会发出对`notifyObservers()`方法的调用，并将被点中的那个对象作为一个参数传递进去，使收到消息（用它们的`update()`方法）的所有箱子都能知道谁被点中了，并据此判断自己是否也要变动。通过`notifyObservers()`和`update()`中的代码的结合，我们可以应付一些非常复杂的局面。 在`notifyObservers()`方法中，表面上似乎观察器收到通知的方式必须在编译期间固定下来。然而，只要稍微仔细研究一下上面的代码，就会发现`BoxObserver`或`OCBox`中唯一需要留意是否使用`BoxObservable`的地方就是创建`Observable`对象的时候——从那时开始，所有东西都会使用基本的`Observable`接口。这意味着以后若想更改通知方式，可以继承其他`Observable`类，并在运行期间交换它们。