觀察器（Observer）范式解決的是一個相當普通的問題：由於某些對象的狀態發生了改變，所以一組對象都需要更新，那麼該如何解決？在Smalltalk的MVC（模型－視圖－控制器）的“模型－視圖”部分中，或在幾乎等價的“文檔－視圖結構”中，大家可以看到這個問題。現在我們有一些數據（“文檔”）以及多個視圖，假定為一張圖（Plot）和一個文本視圖。若改變了數據，兩個視圖必須知道對自己進行更新，而那正是“觀察器”要負責的工作。這是一種十分常見的問題，它的解決方案已包括進標准的java.util庫中。
在Java中，有兩種類型的對象用來實現觀察器范式。其中，Observable類用於跟蹤那些當發生一個改變時希望收到通知的所有個體——無論“狀態”是否改變。如果有人說“好了，所有人都要檢查自己，並可能要進行更新”，那麼Observable類會執行這個任務——為列表中的每個“人”都調用notifyObservers()方法。notifyObservers()方法屬於基礎類Observable的一部分。
在觀察器范式中，實際有兩個方面可能發生變化：觀察對象的數量以及更新的方式。也就是說，觀察器范式允許我們同時修改這兩個方面，不會干擾圍繞在它周圍的其他代碼。
下面這個例子類似於第14章的ColorBoxes示例。箱子（Boxes）置於一個屏幕網格中，每個都初始化一種隨機的顏色。此外，每個箱子都“實現”（implement）了“觀察器”（Observer）接口，而且隨一個Observable對象進行了注冊。若點擊一個箱子，其他所有箱子都會收到一個通知，指出一個改變已經發生。這是由於Observable對象會自動調用每個Observer對象的update()方法。在這個方法內，箱子會檢查被點中的那個箱子是否與自己緊鄰。若答案是肯定的，那麼也修改自己的顏色，保持與點中那個箱子的協調。
//: 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;
}
} ///:~
如果是首次查閱Observable的聯機幫助文檔，可能會多少感到有些困惑，因為它似乎表明可以用一個原始的Observable對象來管理更新。但這種說法是不成立的；大家可自己試試——在BoxObserver中，創建一個Observable對象，替換BoxObservable對象，看看會有什麼事情發生。事實上，什麼事情也不會發生。為真正產生效果，必須從Observable繼承，並在衍生類代碼的某個地方調用setChanged()。這個方法需要設置“changed”（已改變）標志，它意味著當我們調用notifyObservers()的時候，所有觀察器事實上都會收到通知。在上面的例子中，setChanged()只是簡單地在notifyObservers()中調用，大家可依據符合實際情況的任何標准決定何時調用setChanged()。
BoxObserver包含了單個Observable對象，名為notifier。每次創建一個OCBox對象時，它都會同notifier聯系到一起。在OCBox中，只要點擊鼠標，就會發出對notifyObservers()方法的調用，並將被點中的那個對象作為一個參數傳遞進去，使收到消息（用它們的update()方法）的所有箱子都能知道誰被點中了，並據此判斷自己是否也要變動。通過notifyObservers()和update()中的代碼的結合，我們可以應付一些非常復雜的局面。
在notifyObservers()方法中，表面上似乎觀察器收到通知的方式必須在編譯期間固定下來。然而，只要稍微仔細研究一下上面的代碼，就會發現BoxObserver或OCBox中唯一需要留意是否使用BoxObservable的地方就是創建Observable對象的時候——從那時開始，所有東西都會使用基本的Observable接口。這意味著以後若想更改通知方式，可以繼承其他Observable類，並在運行期間交換它們。
