设计模式——观察者模式

在上一篇文章中已经介绍了设计模式的一些基本原则，现在通过提出一个新问题引入我们即将介绍的观察者模式。还是以Car类作为我们介绍的例子，我们现在希望让Car拥有DashBoard（仪表盘），并且让仪表盘显示的数据随着Car的数据改变实时变化。在没学习Swift之前，如果让我用Java实现，我会在Car类中对Car的属性添加get方法，并在DashBoard类中添加更新仪表盘显示数据的方法，每次调用方法时动态的get需要的Car类的数据。

这么做犯下了一个原则性的错误，在设计模式入门中提到，不要针对具体实现编程，如果我们使用这个方法对仪表盘数据进行更新，我们必须在Car类中针对特定的仪表盘进行更新。但其实这么做距离我们实现观察者模式，只有一步之遥了，我们需要把指定的仪表盘，替换成多个观察者对象，而数据本身不用关心观察者对象的数量和具体实现，只需要在变化时调用观察者对象的方法即可，而这么做还有一个好处，我们可以动态的添加或者删除观察者，而不会影响数据运行的结果。像我们之前那样实现，DashBoard与Car的关联就被从代码层面写死了，我们如果想添加新的DashBoard必须修改代码，这就是两个对象之间耦合过深，所以引入下一条设计原则：

为了交互对象之间的松耦合设计而努力。

松耦合，又叫抽象耦合，的意思是两个对象可以进行交互，但不清楚彼此的细节，在我看来这就像一个沙漏结构，沙漏的两侧只通过很小的一个孔与另一侧交互，两侧彼此不知道对方还剩多少沙、容器的形状等等具体的细节，它们关心的仅仅是当前通过沙漏的数据。观察者模式的本质就是让观察者与被观察者松耦合。

被观察者不需要知道观察者将要执行的操作，观察者也不需要知道被观察者数据改变的原因，它只关心被观察者的数据是否发生变化，如果要变化观察者的话，只需要动态的注册与删除观察者就能实现。

最后使用观察者模式改造我们的Car类后Car类的代码如下：

class Car implements Observable {
    private double speed = 0;
    private ArrayList<DashBoard> observers = new ArrayList<>();
    public void setSpeed(double newSpeed) {
        this.speed = newSpeed;
        notifyObservers();
    }

    @Override
    public void registerObserver(DashBoard newObserver) {
        observers.add(newObserver);
    }

    @Override
    public void removeObserver(DashBoard observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (DashBoard observer : observers) {
            observer.update(speed);
        }
    }
}

Observable为接口，供可观察者实现，用于对观察者进行操作，包括通知观察者，注册新观察者，删除某特定观察者。改造后我们在Car类中就不会再看见具体实现的某个DashBoard类了。其实在Java中已经有自带的Observable和Observer，但是Java自带的实现与上文所说的略有区别，在Java中Observable是一个父类而非接口，我们通过继承这个父类实现可被观察的类，但我个人认为，这么做并不方便，在Java中只能继承一个类，但是可以实现多个接口，使用接口实现这个目的会更灵活。

Swift中的 didSet 和 willSet 与Observer Pattern

didSet和willSet在Swift是一个很实用的语法，提供了当变量被改变时进行操作的机会，但是这只是观察者模式的一部分，我们在上文提到，观察者模式的本质是实现观察者与被观察者的松耦合，观察者模式不是一种特定的语法，而是一种程序设计的思想。didSet仅仅只是为我们观察属性的变化提供了便利，并没有主动实现松耦合，如果我们依然将观察者写死在被观察者类中，就算使用了didSet，也不叫观察者模式。

我们思考一个问题，当两个对象互相为彼此的观察者，会发生什么事情？这样的两个对象之间的关系叫做循环依赖，当它们的值发生改变时会导致循环调用，进而引起程序崩溃，这是观察者模式的小小漏洞，我们需要在编程开发中格外注意。

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参考：

Design Patterns in Swift: Observer Pattern——Sam Stone