【Java中23种面试常考的设计模式之观察者模式(Observer)---行为型模式】
知识回顾:
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之前我们讲过的设计模式在这里呦:
【面试最常见的设计模式之单例模式】
【面试最常见的设计模式之工厂模式】
【Java中23种面试常考的设计模式之备忘录模式(Memento)---行为型模式】
接下来我们要进行学习的是:【Java中23种面试常考的设计模式之观察者模式(Observer)---行为型模式】。
观察者模式
观察者模式又称为发布/订阅(Publish/Subscribe)模式,当对象间存在一对多关系时，则使用观察者模式（Observer Pattern）。比如，当一个对象被修改时，则会自动通知依赖它的对象。观察者模式属于行为型模式。
生产生活中常用的使用场景
- 微信公众号订阅；
- Redis中订阅与发布；
- Kafka消息中间件中生产者发送消息给消费者进行消费；
- 某个店中注册了会员，一有消息就会通知所有的会员；
- 监听器实现；
- 广播器的实现；
- 等等。。。。。等等。。。。
观察者模式优点与缺点
优点
- 一个对象状态改变给其他关注这个对象进行通知的。
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。
- 要避免发生循环依赖，否则会导致系统的奔溃。
核心内容
观察者模式中最重要的是 Subject（接口以及具体实现类）、Observer（接口以及具体实现类） 。
抽象被观察者角色：也就是一个抽象主题，它把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中，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角色。
抽象观察者角色：为所有的具体观察者定义一个接口。
具体被观察者角色：是一个具体的主题，所有登记过的观察者发出通知。
具体观察者角色：实现抽象观察者角色所需要的更新接口。
UML类图
实现代码
抽象主题（被观察者）
package com.observer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public interface Subject<T> {
// 通过集合来装载订阅者
List<Observer> list = new ArrayList<>();
// 添加订阅者
public void addObserver(T t);
// 删除订阅者
public void deleteObserver(T t);
//通知所有的观察者更新状态
public void notifyAllObservers();
}
抽象观察者
package com.observer;
public interface Observer {
void change(Subject subject);
}
具体主题(具体被观察者)
package com.observer;
public class Topic1 implements Subject<Observer> {
//此时具体主题的状态
private int topicState;
public int getTopicState() {
return topicState;
}
public void setTopicState(int topicState) {
this.topicState= topicState;
//主题对象值发生了变化，请通知所有的观察者
this.notifyAllObservers();
}
// 更新每一个观察者中的信息
@Override
public void notifyAllObservers() {
for (Observer obs : list) {
obs.change(this);
}
}
// 添加指定的观察者
@Override
public void addObserver(Observer obs) {
list.add(obs);
}
// 删除指定的观察者
@Override
public void deleteObserver(Observer obs) {
list.remove(obs);
}
}
具体观察者
package com.observer;
public class Observer1 implements Observer {
//observerState需要跟目标对象的topicState值保持一致
private int observerState;
public int getObserverState() {
return observerState;
}
public void setObserverState(int observerState) {
this.observerState= observerState;
}
//此时主题的状态已经更改了，Observer1更改为次时主题更改后的状态
@Override
public void change(Subject subject) {
observerState = ((Topic1)subject).getTopicState();
}
}
测试代码
package com.observer;
public class Main{
public static void main(String[] args) {
//主题
Topic1 subject = new Topic1();
//创建多个观察者
Observer1 obs1 = new Observer1();
Observer1 obs2 = new Observer1();
Observer1 obs3 = new Observer1();
//将这三个观察者添加到subject对象的观察者队伍中
subject.addObserver(obs1);
subject.addObserver(obs2);
subject.addObserver(obs3);
//举个栗子1:先设置subject的状态为1314
System.out.println("---------------先举一个栗子-------------------");
subject.setTopicState(1314);
System.out.println("此时subject主题中的状态是："+subject.getTopicState());
System.out.println("接下来我们看一下观察者们的状态是否发生了改变:");
System.out.println(obs1.getObserverState());
System.out.println(obs2.getObserverState());
System.out.println(obs3.getObserverState());
System.out.println("---------------再来一个栗子-------------------");
//举个栗子2:先设置subject的状态为521
subject.setTopicState(521);
System.out.println("此时subject主题中的状态是："+subject.getTopicState());
System.out.println("接下来我们看一下观察者们的状态是否发生了改变:");
System.out.println(obs1.getObserverState());
System.out.println(obs2.getObserverState());
System.out.println(obs3.getObserverState());
}
}
运行结果展示:
补充:Java内置观察者模式实现
在java.util包中包含有基本的Observer接口和Observable抽象类.一些方法都帮我们封装好了，我们的代码就参考这里，这里就不再做详细的赘述了，感兴趣的同学自己可以去实现一下。
好了，到这里【Java中23种面试常考的设计模式之观察者模式(Observer)---行为型模式】就结束了，23中设计模式持续更新汇总中。
