Java 觀察者模式深度解析：從內建 API 到自定義事件過濾

核心概念：觀察者模式

觀察者模式定義了一種一對多的依賴關係：當一個主題對象的狀態發生變化時，所有依賴它的觀察者都會收到通知並自動更新。這實現了主題與觀察者之間的鬆散耦合。

四大核心角色

• 抽象主題：管理觀察者集合，提供註冊/移除介面。
• 具體主題：儲存狀態，狀態改變時通知所有觀察者。
• 抽象觀察者：定義更新介面 update()。
• 具體觀察者：實現更新介面，保持與主題狀態同步。

實戰一：Java 內建 Observer API 模擬按鈕事件

Java 在 java.util 包下提供了 Observable 類與 Observer 介面，可直接用於快速構建觀察者機制。

關鍵點：必須先呼叫 setChanged()

Observable 內部有一個 changed 標誌（預設 false）。notifyObservers() 會先檢查此標誌，唯有 true 時才會分發通知。因此流程必須是：

1. 狀態改變
2. setChanged()
3. notifyObservers(args)

程式碼結構

// 1. 被觀察者：繼承 Observable
public class MyButton extends Observable {
    public void addListeners(Observer o) { addObserver(o); }
    public void process(Object args) {
        setChanged();          // 關鍵步驟
        notifyObservers(args); // 分發通知
    }
}

// 2. 觀察者：實現 Observer 介面
public class ClickObserver implements Observer {
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("click: " + arg);
    }
}

// 3. 測試驅動
MyButton btn = new MyButton();
btn.addObserver(new ClickObserver());
btn.process("huhx"); // 輸出: click: huhx

原理深度剖析：Observable 內部運作

• 使用 Vector 儲存觀察者（線程安全）。
• addObserver() 同步加入向量。
• notifyObservers() 同步複製觀察者陣列，清除 changed 標誌，然後反向遍歷呼叫 update()。

進階實戰：自定義 Observer 實現事件類型過濾

內建 API 無法針對特定事件類型通知特定觀察者。自定義框架可解決此問題。

架構設計

1. 事件常量類：定義 CLICK、PRESS、ALL 等事件類型。
2. Listener 介面：取代 Observer，方法簽名為 actionPerformed(MyObservable, Object)。
3. 具體監聽器：ClickListener、PressListener 等。
4. MyObservable：核心分發引擎，根據事件類型在 notifyFixObserver 中進行 instanceof 判斷並精準分發。
5. AbstractButton / MyButton：封裝通用邏輯，簡化使用。

核心分發邏輯片段

private void notifyFixObserver(int event, Object args) {
    for (int i = arrLocal.length - 1; i >= 0; i--) {
        Listener listener = (Listener) arrLocal[i];
        switch (event) {
            case Event.CLICK:
                if (listener instanceof ClickListener) 
                    ((ClickListener)listener).actionPerformed(this, args);
                break;
            case Event.PRESS:
                if (listener instanceof PressListener) 
                    ((PressListener)listener).actionPerformed(this, args);
                break;
            case Event.ALL:
                listener.actionPerformed(this, args);
                break;
        }
    }
}

總結與最佳實踐

現代開發中，推薦使用 ApplicationEventPublisher (Spring) 或 EventBus (Guava/GreenRobot) 等成熟事件總線框架，它們提供了異步、註解驅動、線程池隔離等企業級特性。