【设计模式】观察者模式 ( 简介

发布时间：2024-11-18 17:37

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文章目录一、观察者模式简介二、观察者模式适用场景三、观察者模式优缺点四、观察者模式代码示例1、被观察者2、观察者3、通知类4、测试类五、JDK 中的观察者模式支持类1、Observable2、Observer

一、观察者模式简介

观察者模式 : 定义了对象之间一对多的依赖 , 令多个观察者对象同时监听某一个主题对象 , 当主题对象发生改变时 , 所有的观察者都会收到通知并更新 ;

观察者有多个 , 被观察的主题对象只有一个 ;

如 : 在购物网站 , 多个用户关注某商品后 , 当商品降价时 , 就会自动通知关注该商品的用户 ;

主题对象 : 商品是主题对象 ;观察者 : 用户是观察者 ;观察者注册 : 用户关注 , 相当于注册观察者 ;通知触发条件 : 商品降价 ;

观察者模式类型 : 行为型 ;

二、观察者模式适用场景

观察者模式适用场景 : 关联行为场景 , 建立一套触发机制 ;

如 : 用户关注某个商品的价格 , 降价时进行通知 , 这样用户和商品产生了关联 , 触发机制就是商品降价 ,

三、观察者模式优缺点

观察者模式优点 :

抽象耦合 : 在观察者和被观察者之间 , 建立了一个抽象的耦合 ; 由于耦合是抽象的 , 可以很容易扩展观察者和被观察者 ;广播通信 : 观察者模式支持广播通信 , 类似于消息广播 , 如果需要接收消息 , 只需要注册一下即可 ;

观察者模式缺点 :

依赖过多 : 观察者之间细节依赖过多 , 会增加时间消耗和程序的复杂程度 ;
这里的细节依赖指的是触发机制 , 触发链条 ; 如果观察者设置过多 , 每次触发都要花很长时间去处理通知 ;循环调用 : 避免循环调用 , 观察者与被观察者之间绝对不允许循环依赖 , 否则会触发二者之间的循环调用 , 导致系统崩溃 ;

四、观察者模式代码示例

JDK 中提供了观察者模式的支持 ;

被观察者 : 被观察者继承 Observable 类 ;观察者 : 观察者实现 Observer 接口 ;关联观察者与被观察者 : 调用被观察者的 addObserver 方法 , 关联二者 ;触发通知 : 被观察者数据改变时 , 调用 setChanged 和 notifyObservers 方法 , 会自动回调观察者的 update 方法 ;

用户在游戏中提出问题 , 管理员负责监听并处理问题 ;

1、被观察者

package observer; import java.util.Observable; /** * 被观察的主题对象 * JDK 提供了对观察者模式的支持 , 被观察者可以继承 Observable 类 * * 被观察对象继承 Observable 类 */ public class Game extends Observable { private String name; public Game(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } /** * 用户提交问题 * @param game * @param question */ public void produceQuestion(Game game, Question question) { System.out.println(question.getUserName() + " 在 " + game.name + " 游戏中提交问题 : " + question.getContent()); // 该方法是 Observable 提供的方法 // 将 private boolean changed = false 成员变量设置为 true // 代表被观察者的状态发生了改变 setChanged(); // 通知观察者 notifyObservers(question); } }

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2、观察者

package observer; import java.util.Observable; import java.util.Observer; /** * 管理员类 * 管理员类观察的是游戏 * 用户反馈的问题属于游戏 , 管理员关注的是游戏 * 无法关注问题 * * 如 : 在电商平台 , 关注的是某个商品 , 在降价时发送通知 * 商品是存在的 , 降价消息在关注的时候还没有被创建 , 是无法获取依赖的 */ public class Manager implements Observer { /** * 管理员名称 */ private String name; public Manager(String name) { this.name = name; } @Override public void update(Observable o, Object arg) { // 获取被观察者对象 Game game = (Game) o; // 获取被观察者对象调用 notifyObservers 方法的参数 Question question = (Question) arg; System.out.println(name + " 观察者接收到被观察者 " + game.getName() + " 的通知 , 用户 " + question.getUserName() + " 提出问题 " + question.getContent()); } }

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3、通知类

package observer; public class Question { /** * 用户名 */ private String userName; /** * 问题内容 */ private String content; public String getUserName() { return userName; } public void setUserName(String userName) { this.userName = userName; } public String getContent() { return content; } public void setContent(String content) { this.content = content; } }

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4、测试类

package observer; public class Main { public static void main(String[] args) { // 创建被观察者 Game game = new Game("Cat And Mouse"); // 创建观察者 Manager manager = new Manager("Tom"); // 关联观察者与被观察者 game.addObserver(manager); // 业务逻辑 : 用户提出问题到游戏中 , 管理员接收到通知消息 Question question = new Question(); question.setUserName("Jerry"); question.setContent("游戏崩溃"); // 在游戏中提交问题 game.produceQuestion(game, question); } }

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执行结果 :

Jerry 在 Cat And Mouse 游戏中提交问题 : 游戏崩溃 Tom 观察者接收到被观察者 Cat And Mouse 的通知 , 用户 Jerry 提出问题游戏崩溃 12

在这里插入图片描述

五、JDK 中的观察者模式支持类

1、Observable

被观察者需要继承该类 ;

public class Observable { private boolean changed = false; /** 使用 Vector 是线程安全的集合 , 存放观察者对象 , 在构造器中初始化该类 */ private Vector<Observer> obs; /** Construct an Observable with zero Observers. */ public Observable() { obs = new Vector<>(); } /** * 添加观察者对象 , 采用了 synchronized 修饰 , 是同步方法 , 保证了线程安全 * * @param o an observer to be added. * @throws NullPointerException if the parameter o is null. */ public synchronized void addObserver(Observer o) { if (o == null) throw new NullPointerException(); if (!obs.contains(o)) { obs.addElement(o); } } /** * 删除观察者 */ public synchronized void deleteObserver(Observer o) { obs.removeElement(o); } /** * 通知观察者 , 无参 * * @see java.util.Observable#clearChanged() * @see java.util.Observable#hasChanged() * @see java.util.Observer#update(java.util.Observable, java.lang.Object) */ public void notifyObservers() { notifyObservers(null); } /** * 通知观察者 , 有参 * * @param arg any object. * @see java.util.Observable#clearChanged() * @see java.util.Observable#hasChanged() * @see java.util.Observer#update(java.util.Observable, java.lang.Object) */ public void notifyObservers(Object arg) { Object[] arrLocal; synchronized (this) { if (!changed) return; arrLocal = obs.toArray(); clearChanged(); } for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--) ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg); } public synchronized void deleteObservers() { obs.removeAllElements(); } protected synchronized void setChanged() { changed = true; } protected synchronized void clearChanged() { changed = false; } public synchronized boolean hasChanged() { return changed; } /** * 查看观察者数量 * * @return the number of observers of this object. */ public synchronized int countObservers() { return obs.size(); } }

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2、Observer

观察者需要实现该接口 ;

package java.util; /** * A class can implement the <code>Observer</code> interface when it * wants to be informed of changes in observable objects. * * @author Chris Warth * @see java.util.Observable * @since JDK1.0 */ public interface Observer { /** * 当被观察者对象发生改变时 , 即被观察者对象调用 notifyObservers 方法时 , 自动调用该方法 * * @param o 被观察的对象. * @param arg 被观察对象调用 notifyObservers 方法时传入的参数 */ void update(Observable o, Object arg); }

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