Java通俗易懂系列設(shè)計(jì)模式之觀察者模式
介紹
觀察者模式是行為設(shè)計(jì)模式之一。當(dāng)您對(duì)對(duì)象的狀態(tài)感興趣并希望在有任何更改時(shí)收到通知時(shí),觀察者設(shè)計(jì)模式非常有用。在觀察者模式中,監(jiān)視另一個(gè)對(duì)象狀態(tài)的對(duì)象稱為Observer,正在被監(jiān)視的對(duì)象稱為Subject。

根據(jù)GoF,觀察者設(shè)計(jì)模式的意圖是;
定義對(duì)象之間的一對(duì)多依賴關(guān)系,以便當(dāng)一個(gè)對(duì)象更改狀態(tài)時(shí),將自動(dòng)通知和更新其所有依賴項(xiàng)。
Subject包含一個(gè)觀察者列表,用于通知其狀態(tài)的任何變化,因此它應(yīng)該提供觀察者可以注冊(cè)和注銷自己的方法。Subject還包含一種方法,用于通知所有觀察者任何更改,并且可以在通知觀察者時(shí)發(fā)送更新,或者它可以提供另一種方法來(lái)獲取更新。
Observer應(yīng)該有一個(gè)方法來(lái)設(shè)置要監(jiān)視的對(duì)象,以及Subject將使用的另一個(gè)方法來(lái)通知它們?nèi)魏胃隆?br /> Java提供了內(nèi)置平臺(tái),用于通過(guò)java.util.Observable類和java.util.Observer接口實(shí)現(xiàn)Observer模式。但是它沒(méi)有被廣泛使用,因?yàn)閷?shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單,并且大多數(shù)時(shí)候我們不希望最終擴(kuò)展類只是為了實(shí)現(xiàn)Observer模式,因?yàn)閖ava不在類中提供多重繼承。
Java消息服務(wù)(JMS)使用Observer設(shè)計(jì)模式以及Mediator模式,允許應(yīng)用程序訂閱數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)布到其他應(yīng)用程序。
模型 - 視圖 - 控制器(MVC)框架也使用Observer模式,其中Model是Subject,而Views是觀察者,可以注冊(cè)以獲得對(duì)模型的任何更改的通知。
觀察者模式Java示例
對(duì)于我們的觀察者模式j(luò)ava程序示例,我們將實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的Subject,觀察者可以注冊(cè)到這個(gè)Subject。每當(dāng)有任何新消息發(fā)布到Subject時(shí),將通知所有寄存器觀察者并且他們可以使用該消息。
根據(jù)Subject的要求,這里是基礎(chǔ)Subject接口,它定義了由任何具體Subject實(shí)現(xiàn)的契約方法。
package com.journaldev.design.observer;
public interface Subject {
//methods to register and unregister observers
public void register(Observer obj);
public void unregister(Observer obj);
//method to notify observers of change
public void notifyObservers();
//method to get updates from subject
public Object getUpdate(Observer obj);
}
接下來(lái)我們將為Observer創(chuàng)建契約,將有一個(gè)方法將Subject附加到觀察者,以及Subject要用來(lái)通知任何更改的另一個(gè)方法。
package com.journaldev.design.observer;
public interface Observer {
//method to update the observer, used by subject
public void update();
//attach with subject to observe
public void setSubject(Subject sub);
}
現(xiàn)在我們的契約準(zhǔn)備好了,讓我們繼續(xù)我們Subject的具體實(shí)施。
package com.journaldev.design.observer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class MyTopic implements Subject {
private List<Observer> observers;
private String message;
private boolean changed;
private final Object MUTEX= new Object();
public MyTopic(){
this.observers=new ArrayList<>();
}
@Override
public void register(Observer obj) {
if(obj == null) throw new NullPointerException("Null Observer");
synchronized (MUTEX) {
if(!observers.contains(obj)) observers.add(obj);
}
}
@Override
public void unregister(Observer obj) {
synchronized (MUTEX) {
observers.remove(obj);
}
}
@Override
public void notifyObservers() {
List<Observer> observersLocal = null;
//synchronization is used to make sure any observer registered after message is received is not notified
synchronized (MUTEX) {
if (!changed)
return;
observersLocal = new ArrayList<>(this.observers);
this.changed=false;
}
for (Observer obj : observersLocal) {
obj.update();
}
}
@Override
public Object getUpdate(Observer obj) {
return this.message;
}
//method to post message to the topic
public void postMessage(String msg){
System.out.println("Message Posted to Topic:"+msg);
this.message=msg;
this.changed=true;
notifyObservers();
}
}
注冊(cè)和取消注冊(cè)觀察者的方法實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單,額外的方法是postMessage(),戶端應(yīng)用程序?qū)⑹褂盟鼘tring消息發(fā)布到主題。請(qǐng)注意布爾變量,以跟蹤主題狀態(tài)的變化并用于通知觀察者。此變量是必需的,因此如果沒(méi)有更新并且某人調(diào)用notifyObservers(),則它不會(huì)向觀察者發(fā)送錯(cuò)誤通知。
還要注意在notifyObservers()方法中使用同步,以確保僅將通知發(fā)送給在將消息發(fā)布到主題之前注冊(cè)的觀察者。
以下是將觀察主題的觀察者的實(shí)施。
package com.journaldev.design.observer;
public class MyTopicSubscriber implements Observer {
private String name;
private Subject topic;
public MyTopicSubscriber(String nm){
this.name=nm;
}
@Override
public void update() {
String msg = (String) topic.getUpdate(this);
if(msg == null){
System.out.println(name+":: No new message");
}else
System.out.println(name+":: Consuming message::"+msg);
}
@Override
public void setSubject(Subject sub) {
this.topic=sub;
}
}
注意update()方法的實(shí)現(xiàn),它調(diào)用Subject getUpdate()方法來(lái)獲取要使用的消息。我們可以通過(guò)將message作為參數(shù)傳遞給update()方法來(lái)避免這種調(diào)用。
這是一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試程序,用于使用我們的Subject主題實(shí)現(xiàn)。
package com.journaldev.design.observer;
public class ObserverPatternTest {
public static void main(String[] args) {
//create subject
MyTopic topic = new MyTopic();
//create observers
Observer obj1 = new MyTopicSubscriber("Obj1");
Observer obj2 = new MyTopicSubscriber("Obj2");
Observer obj3 = new MyTopicSubscriber("Obj3");
//register observers to the subject
topic.register(obj1);
topic.register(obj2);
topic.register(obj3);
//attach observer to subject
obj1.setSubject(topic);
obj2.setSubject(topic);
obj3.setSubject(topic);
//check if any update is available
obj1.update();
//now send message to subject
topic.postMessage("New Message");
}
}
當(dāng)我們運(yùn)行上面的程序時(shí),我們得到以下輸出。
Obj1:: No new message
Message Posted to Topic:New Message
Obj1:: Consuming message::New Message
Obj2:: Consuming message::New Message
Java觀察者模式類圖

觀察者設(shè)計(jì)模式也稱為發(fā)布 - 訂閱模式。其中一些實(shí)現(xiàn)是:
- Swing中的java.util.EventListener
- javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener
- javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener
- java.util.Observerjava.util.EventListener
- javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener
適用場(chǎng)景
在以下任何一種情況下使用Observer模式
- 在一個(gè)對(duì)象中進(jìn)行更改會(huì)導(dǎo)致其他對(duì)象發(fā)生更改
- 當(dāng)抽象有兩個(gè)方面時(shí),一個(gè)依賴于另一個(gè)。將這些方面封裝在單獨(dú)的對(duì)象中可讓您獨(dú)立地改變和重用它們。
- 當(dāng)一個(gè)對(duì)象的更改需要更改其他對(duì)象時(shí),您不知道需要更改多少個(gè)對(duì)象。
- 當(dāng)一個(gè)對(duì)象應(yīng)該能夠通知其他對(duì)象而不假設(shè)這些對(duì)象是誰(shuí)。換句話說(shuō),您不希望這些對(duì)象緊密耦合。
以上就是Java通俗易懂系列設(shè)計(jì)模式之觀察者模式的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Java設(shè)計(jì)模式的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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