Java设计模式中观察者模式详解

时间:2022-11-25 lpf_wei 人气:1

编程是一门艺术，大批量的改动显然是非常丑陋的做法，用心的琢磨写的代码让它变的更美观。

在现实世界中，许多对象并不是独立存在的，其中一个对象的行为发生改变可能会导致一个或者多个其他对象的行为也发生改变。例如，某种商品的物价上涨时会导致部分商家高兴，而消费者伤心；还有，当我们开车到交叉路口时，遇到红灯会停，遇到绿灯会行。股票价格与股民、微信公众号与微信用户、天气预报与听众等。

在软件世界也是这样，例如MVC 模式中的模型与视图的关系；事件模型中的事件源与事件处理者。所有这些，如果用观察者模式来实现就非常方便。

1.观察者设计模式定义

观察者（Observer）模式：指多个对象间存在一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。这种模式有时又称作发布-订阅模式、模型-视图模式，它是对象行为型模式。

2.观察者设计模式优点与不足

观察者模式是一种对象行为型模式，其主要优点：

降低了目标与观察者之间的耦合关系，两者之间是抽象耦合关系。符合依赖倒置原则。
目标与观察者之间建立了一套触发机制。

它的主要不足：

目标与观察者之间的依赖关系并没有完全解除，而且有可能出现循环引用。
当观察者对象很多时，通知的发布会花费很多时间，影响程序的效率。

3.观察者设计模式实现思路

实现观察者模式时要注意具体目标对象和具体观察者对象之间不能直接调用，否则将使两者之间紧密耦合起来，这违反了面向对象的设计原则。

观察者模式的主要角色如下。

抽象主题（Subject）角色：也叫抽象目标类，它提供了一个用于保存观察者对象的聚集类和增加、删除观察者对象的方法，以及通知所有观察者的抽象方法。
具体主题（Concrete Subject）角色：也叫具体目标类，它实现抽象目标中的通知方法，当具体主题的内部状态发生改变时，通知所有注册过的观察者对象。
抽象观察者（Observer）角色：它是一个抽象类或接口，它包含了一个更新自己的抽象方法，当接到具体主题的更改通知时被调用。
具体观察者（Concrete Observer）角色：实现抽象观察者中定义的抽象方法，以便在得到目标的更改通知时更新自身的状态。

4.观察者设计模式应用实例

/**
 * 观察者
 */
public interface Observer {
    /**
     * 更新
     */
    void update();
}
/**
 * 注意事项  被观察者  被观察者发出通知
 */
public abstract class Attentions {
    /**
     * 观察者列表
     */
    protected List<Observer> observers = new ArrayList();
    /**
     * 添加观察者
     * @param observer
     */
    public void add(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    /**
     * 取消关注
     * @param observer
     */
    public void remove(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    /**
     * 被观察者发出通知 通知所有观察者  观察者可以做出相应的行为
     */
    public abstract void notifyObservers();
}
/**
 * 观察者  各种各样的观察者
 */
public class SoulMasterObserver implements Observer {
    private String name;
    public SoulMasterObserver(String name){
        this.name = name;
    }
    /**
     * 观察者接收到通知做一些事情
     */
    @Override
    public void update() {
        System.out.println(name + "收到作战通知，赶往嘉陵关");
    }
}
public class MangoAttention extends Attentions{
    @Override
    public void notifyObservers() {
        //遍历观察者集合
        for(Observer obs : observers) {
            obs.update();
        }
    }
    /*通知观察者*/
    public void perform(){
        this.notifyObservers();
    }
}
public class ObserverClient {
    public static void main(String[] args) {
        MangoAttention attentions = new MangoAttention();//目标
        attentions.add(new SoulMasterObserver("唐三"));
        attentions.add(new SoulMasterObserver("马红俊"));
        attentions.add(new SoulMasterObserver("小舞"));
        attentions.add(new SoulMasterObserver("宁荣荣"));
        attentions.perform();
    }
}

观察者设计模式，首先需要定义一个观察者的接口，这个接口定义了做什么一个行为，

然后定义一个被观察者，这个里边包含了一个观察者的集合以及添加和删除观察者的方法以及一个通知的方法。

然后定义具体的观察者，实现具体的行动，当被通知之后就可以行动了。

具体的被观察者实现通知的一个方法，遍历所以的观察者，通知观察者执行动作。

另外由于jkd本身提供了用于支持观察者设计模式实现的两个类，可以不用自己实现接口和抽象类，直接借助jdk提供的Observer和Obserable就可以，jdk提供的做的更好线程安全啥的都做了。

public class SoulMaster implements Observer {
    private String name;
    public SoulMaster(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println(name + "收到作战通知，赶往嘉陵关");
    }
}
public class War extends Observable {
    private String name;
    public War(String name){
        this.name = name;
    }
    public void perform(){
        /*先设置改变*/
        this.setChanged();
        /*然后通知*/
        this.notifyObservers();
    }
}
public class JdkObserverClient {
    public static void main(String[] args) {
        War war = new War(":战争");
        war.addObserver(new SoulMaster("唐三"));
        war.addObserver(new SoulMaster("马红俊"));
        war.addObserver(new SoulMaster("小舞"));
        war.addObserver(new SoulMaster("宁荣荣"));
        war.perform();
    }
}

可见通过jdk提供的两个类实现观察者，更加简洁。

5.观察者设计模式模式的应用场景

在软件系统中，当系统一方行为依赖另一方行为的变动时，可使用观察者模式松耦合联动双方，使得一方的变动可以通知到感兴趣的另一方对象，从而让另一方对象对此做出响应。

观察者模式适合以下几种情形：

对象间存在一对多关系，一个对象的状态发生改变会影响其他对象。
当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面时，可将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。
实现类似广播机制的功能，不需要知道具体收听者，只需分发广播，系统中感兴趣的对象会自动接收该广播。
多层级嵌套使用，形成一种链式触发机制，使得事件具备跨域（跨越两种观察者类型）通知。

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