观察者模式Java实例及应用场景详解(23)

Java基础 潘老师 3周前 (06-05) 48 ℃ (0) 扫码查看

观察者模式定义

又被称为发布-订阅(Publish/Subscribe)模式,它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自动更新自己。

观察者模式结构

在观察者模式中有如下角色:

  • Subject:抽象主题(抽象被观察者),抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里,每个主题都可以有任意数量的观察者,抽象主题提供一个接口,可以增加和删除观察者对象。
  • ConcreteSubject:具体主题(具体被观察者),该角色将有关状态存入具体观察者对象,在具体主题的内部状态发生改变时,给所有注册过的观察者发送通知。
  • Observer:抽象观察者,是观察者的抽象类,它定义了一个更新接口,使得在得到主题更改通知时更新自己。
  • ConcrereObserver:具体观察者,实现抽象观察者定义的更新接口,以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。

观察者模式Java案例实现

【例】微信公众号

在使用微信公众号时,大家都会有这样的体验,当你关注的公众号中有新内容更新的话,它就会推送给关注公众号的微信用户端。我们使用观察者模式来模拟这样的场景,微信用户就是观察者,微信公众号是被观察者,有多个的微信用户关注了Java潘大师这个公众号。

观察者模式类图如下:
观察者模式类图
代码如下:

1)定义抽象观察者类,里面定义一个更新的方法:

public interface Observer {
    void update(String message);
}

2)定义具体观察者类,微信用户是观察者,里面实现了更新的方法

public class WeixinUser implements Observer {
    // 微信用户名
    private String name;
​
    public WeixinUser(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + "-" + message);
    }
}

3)定义抽象主题类,提供了attach、detach、notify三个方法

public interface Subject {
    //增加订阅者
    public void attach(Observer observer);
​
    //删除订阅者
    public void detach(Observer observer);
    
    //通知订阅者更新消息
    public void notify(String message);
}

4)微信公众号是具体主题(具体被观察者),里面存储了订阅该公众号的微信用户,并实现了抽象主题中的方法

public class SubscriptionSubject implements Subject {
    //储存订阅公众号的微信用户
    private List<Observer> weixinUserlist = new ArrayList<Observer>();
​
    @Override
    public void attach(Observer observer) {
        weixinUserlist.add(observer);
    }
​
    @Override
    public void detach(Observer observer) {
        weixinUserlist.remove(observer);
    }
​
    @Override
    public void notify(String message) {
        for (Observer observer : weixinUserlist) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

5)客户端程序

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        SubscriptionSubject mSubscriptionSubject=new SubscriptionSubject();
        //创建微信用户
        WeixinUser user1=new WeixinUser("孙悟空");
        WeixinUser user2=new WeixinUser("猪悟能");
        WeixinUser user3=new WeixinUser("沙悟净");
        //订阅公众号
        mSubscriptionSubject.attach(user1);
        mSubscriptionSubject.attach(user2);
        mSubscriptionSubject.attach(user3);
        //公众号更新发出消息给订阅的微信用户(观察者对象或订阅者)
        mSubscriptionSubject.notify("Java潘老师博客官网更新了");
    }
}

运行客户端测试代码,效果如下:
观察者模式案例运行结果

观察者模式优缺点

1,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。
  • 被观察者发送通知,所有注册的观察者都会收到信息【可以实现广播机制】

2,缺点:

  • 如果观察者非常多的话,那么所有的观察者收到被观察者发送的通知会耗时
  • 如果被观察者有循环依赖的话,那么被观察者发送通知会使观察者循环调用,会导致系统崩溃

观察者模式应用场景

  • 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。

JDK中提供的观察者模式实现

在 Java 中,通过 java.util.Observable 类(抽象主题类)和 java.util.Observer (抽象观察者类)接口定义了观察者模式,只要实现它们的子类就可以编写观察者模式实例。

1,Observable类

Observable 类是抽象目标类(被观察者),它有一个 Vector 集合成员变量,用于保存所有要通知的观察者对象,下面来介绍它最重要的 3 个方法。

  • void addObserver(Observer o) 方法:用于将新的观察者对象添加到集合中。
  • void notifyObservers(Object arg) 方法:调用集合中的所有观察者对象的 update方法,通知它们数据发生改变。通常越晚加入集合的观察者越先得到通知。
  • void setChange() 方法:用来设置一个 boolean 类型的内部标志,注明目标对象发生了变化。当它为true时,notifyObservers() 才会通知观察者。

提示:与setChange()方法相对的是clearChange()方法,调用该方法九江内部是否通知标志设置为了false,则不会通知观察者

2,Observer 接口

Observer 接口是抽象观察者,它监视目标对象的变化,当目标对象发生变化时,观察者得到通知,并调用 update 方法,进行相应的工作。

提示:以上两个类的实现代码可以自行查看JDK源码

使用JDK提供的观察者类案例实现

【例】警察抓小偷

警察抓小偷也可以使用观察者模式来实现,警察是观察者,小偷是被观察者。代码如下:

1)小偷是一个被观察者,所以需要继承Observable类

public class Thief extends Observable {
​
    private String name;
​
    public Thief(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
​
    public String getName() {
        return name;
    }
​
    public void steal() {
        System.out.println("小偷:我偷东西了,有没有人来抓我!!!");
        super.setChanged(); //changed  = true
        super.notifyObservers();
    }
}
​

2)警察是一个观察者,所以需要让其实现Observer接口

public class Policemen implements Observer {
​
    private String name;
​
    public Policemen(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
​
    public String getName() {
        return name;
    }
​
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("警察:" + ((Thief) o).getName() + ",我已经盯你很久了,你可以保持沉默,但你所说的将成为呈堂证供!!!");
    }
}

3)客户端代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建小偷对象
        Thief t = new Thief("隔壁老王");
        //创建警察对象
        Policemen p = new Policemen("小李");
        //让警察盯着小偷
        t.addObserver(p);
        //小偷偷东西
        t.steal();
    }
}

版权声明:本站所有文章,如无特殊说明,均为本站原创。转载请务必注明文章来源,谢谢支持。
本文链接:https://www.panziye.com/java/5100.html
喜欢 (0)
请潘老师喝杯Coffee吧!】
分享 (0)
用户头像
发表我的评论
取消评论
表情 贴图 签到 代码

Hi,您需要填写昵称和邮箱!

  • 昵称【必填】
  • 邮箱【必填】
  • 网址【可选】