设计模式之观察者模式

大彬
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观察者模式

观察者模式(Observer),又叫发布-订阅模式(Publish/Subscribe),定义对象间一种一对多的依赖关系,使得每当一个对象改变状态,则所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。UML结构图如下:

其中,Subject类是主题,它把所有对观察者对象的引用文件存在了一个聚集里,每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供了一个接口,可以增加和删除观察者对象;Observer类是抽象观察者,为所有的具体观察者定义一个接口,在得到主题的通知时更新自己;ConcreteSubject类是具体主题,将有关状态存入具体观察者对象,在具体主题内部状态改变时,给所有登记过的观察者发出通知;ConcreteObserver是具体观察者,实现抽象观察者角色所要求的更新接口,以便使本身的状态与主题的状态相协同。

主题Subject

首先定义一个观察者数组,并实现增、删及通知操作。它的职责很简单,就是定义谁能观察,谁不能观察,用Vector是线程同步的,比较安全,也可以使用ArrayList,是线程异步的,但不安全。

public class Subject {

    //观察者数组
    private Vector<Observer> oVector = new Vector<>();

    //增加一个观察者
    public void addObserver(Observer observer) {
        this.oVector.add(observer);
    }

    //删除一个观察者
    public void deleteObserver(Observer observer) {
        this.oVector.remove(observer);
    }

    //通知所有观察者
    public void notifyObserver() {
        for(Observer observer : this.oVector) {
            observer.update();
        }
    }

}

抽象观察者Observer

观察者一般是一个接口,每一个实现该接口的实现类都是具体观察者。

public interface Observer {
    //更新
    public void update();
}

具体主题

继承Subject类,在这里实现具体业务,在具体项目中,该类会有很多变种。

public class ConcreteSubject extends Subject {

    //具体业务
    public void doSomething() {
        //...
        super.notifyObserver();
    }

}

具体观察者

实现Observer接口。

public class ConcreteObserver implements Observer {

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("收到消息,进行处理");
    }

}

Client客户端

首先创建一个被观察者,然后定义一个观察者,将该被观察者添加到该观察者的观察者数组中,进行测试。

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建一个主题
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        //定义一个观察者
        Observer observer = new ConcreteObserver();
        //观察
        subject.addObserver(observer);
        //开始活动
        subject.doSomething();
    }

}

运行结果如下:

收到消息,进行处理

观察者模式的优点

  • 观察者和被观察者是抽象耦合的
  • 建立了一套触发机制

观察者模式的缺点

  • 如果一个被观察者对象有很多的直接和间接的观察者的话,将所有的观察者都通知到会花费很多时间
  • 如果观察者和观察目标间有循环依赖,可能导致系统崩溃
  • 没有相应的机制让观察者知道所观察的目标对象是怎么发生变化的

观察者模式的使用场景

  • 关联行为场景
  • 事件多级触发场景
  • 跨系统的消息变换场景,如消息队列的处理机制
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