Java設計模式:觀察者模式

作者:網絡 | 發布時間:2020年10月30日 | 閱讀:865

定義:定義對象間一(yī)種一(yī)對多的依賴關系,使得當每一(yī)個對象改變狀态,則所有依賴于它的對象都會得到通知(zhī)并自動更新。

類型:行爲類模式

類圖:

observer-pattern

在軟件系統中(zhōng)經常會有這樣的需求:如果一(yī)個對象的狀态發生(shēng)改變,某些與它相關的對象也要随之做出相應的變化。比如,我(wǒ)們要設計一(yī)個右鍵菜單的功能,隻要在軟件的有效區域内點擊鼠标右鍵,就會彈出一(yī)個菜單;再比如,我(wǒ)們要設計一(yī)個自動部署的功能,就像eclipse開(kāi)發時,隻要修改了文件,eclipse就會自動将修改的文件部署到服務器中(zhōng)。這兩個功能有一(yī)個相似的地方,那就是一(yī)個對象要時刻監聽(tīng)着另一(yī)個對象,隻要它的狀态一(yī)發生(shēng)改變,自己随之要做出相應的行動。其實,能夠實現這一(yī)點的方案很多,但是,無疑使用觀察者模式是一(yī)個主流的選擇。

觀察者模式的結構

在最基礎的觀察者模式中(zhōng),包括以下(xià)四個角色:

  • 被觀察者:從類圖中(zhōng)可以看到,類中(zhōng)有一(yī)個用來存放(fàng)觀察者對象的Vector容器(之所以使用Vector而不使用List,是因爲多線程操作時,Vector在是安全的,而List則是不安全的),這個Vector容器是被觀察者類的核心,另外(wài)還有三個方法:attach方法是向這個容器中(zhōng)添加觀察者對象;detach方法是從容器中(zhōng)移除觀察者對象;notify方法是依次調用觀察者對象的對應方法。這個角色可以是接口,也可以是抽象類或者具體(tǐ)的類,因爲很多情況下(xià)會與其他的模式混用,所以使用抽象類的情況比較多。

  • 觀察者:觀察者角色一(yī)般是一(yī)個接口,它隻有一(yī)個update方法,在被觀察者狀态發生(shēng)變化時,這個方法就會被觸發調用。

  • 具體(tǐ)的被觀察者:使用這個角色是爲了便于擴展,可以在此角色中(zhōng)定義具體(tǐ)的業務邏輯。

  • 具體(tǐ)的觀察者:觀察者接口的具體(tǐ)實現,在這個角色中(zhōng),将定義被觀察者對象狀态發生(shēng)變化時所要處理的邏輯。

觀察者模式代碼實現

    abstract class Subject {
        private Vector obs = new Vector();

        public void addObserver(Observer obs){
            this.obs.add(obs);
        }
        public void delObserver(Observer obs){
            this.obs.remove(obs);
        }
        protected void notifyObserver(){
            for(Observer o: obs){
                o.update();
            }
        }
        public abstract void doSomething();
    }

    class ConcreteSubject extends Subject {
        public void doSomething(){
            System.out.println("被觀察者事件反生(shēng)");
            this.notifyObserver();
        }
    }
    interface Observer {
        public void update();
    }
    class ConcreteObserver1 implements Observer {
        public void update() {
            System.out.println("觀察者1收到信息,并進行處理。");
        }
    }
    class ConcreteObserver2 implements Observer {
        public void update() {
            System.out.println("觀察者2收到信息,并進行處理。");
        }
    }

    public class Client {
        public static void main(String[] args){
            Subject sub = new ConcreteSubject();
            sub.addObserver(new ConcreteObserver1()); //添加觀察者1
            sub.addObserver(new ConcreteObserver2()); //添加觀察者2
            sub.doSomething();
        }
    }

運行結果

被觀察者事件反生(shēng)

觀察者1收到信息,并進行處理。

觀察者2收到信息,并進行處理。

通過運行結果可以看到,我(wǒ)們隻調用了Subject的方法,但同時兩個觀察者的相關方法都被同時調用了。仔細看一(yī)下(xià)代碼,其實很簡單,無非就是在Subject類中(zhōng)關聯一(yī)下(xià)Observer類,并且在doSomething方法中(zhōng)遍曆一(yī)下(xià)Observer的update方法就行了。

觀察者模式的優點

觀察者與被觀察者之間是屬于輕度的關聯關系,并且是抽象耦合的,這樣,對于兩者來說都比較容易進行擴展。

觀察者模式是一(yī)種常用的觸發機制,它形成一(yī)條觸發鏈,依次對各個觀察者的方法進行處理。但同時,這也算是觀察者模式一(yī)個缺點,由于是鏈式觸發,當觀察者比較多的時候,性能問題是比較令人擔憂的。并且,在鏈式結構中(zhōng),比較容易出現循環引用的錯誤,造成系統假死。

總結

java語言中(zhōng),有一(yī)個接口Observer,以及它的實現類Observable,對觀察者角色常進行了實現。我(wǒ)們可以在jdk的api文檔具體(tǐ)查看這兩個類的使用方法。

做過VC++、javascript DOM或者AWT開(kāi)發的朋友都對它們的事件處理感到神奇,了解了觀察者模式,就對事件處理機制的原理有了一(yī)定的了解了。如果要設計一(yī)個事件觸發處理機制的功能,使用觀察者模式是一(yī)個不錯的選擇,AWT中(zhōng)的事件處理DEM(委派事件模型Delegation Event Model)就是使用觀察者模式實現的。

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