定义
观察者模式是对象的行为模式,又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。
观察者模式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上发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。
一个软件系统常常要求在某一个对象的状态发生变化的时候,某些其他的对象做出相应的改变。做到这一点的设计方案有很多,但是为了使系统能够易于复用,应该选择低耦合度的设计方案。减少对象之间的耦合有利于系统的复用,但是同时设计师需要使这些低耦合度的对象之间能够维持行动的协调一致,保证高度的协作。观察者模式是满足这一要求的各种设计方案中最重要的一种。
顾名思义,观察者主要是分为两个大的对象角色,观察者和主题(也叫被观察者)。他们是如何做到松耦合的呢?
关于观察者的一切,主题只需要知道观察者实现了某个接口,主题不需要知道观察者的具体类是谁,做了什么或其他任何细节。当有新的观察者出现时,主题的代码不需要做任何修改。如果有个新的对象需要成为观察者并接收主题的变化通知,我们只需要让这个对象实现此观察者接口,然后注册成为观察者即可。主题不在乎别的,它只会发送通知给所有实现了观察者接口的对象。
改变主题或观察者其中一方,并不影响另外一方。两者之间是松耦合的,所以只要他们之间的接口仍被遵守,我们就可以自由的改变他们。
UML
角色定义
观察者模式涉及四个角色
- 抽象主题(Subject):抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集(比如ArrayList对象)里,每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口,可以增加和删除观察者对 象,抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色。
- 具体主题(ConcreteSubject):将有关状态存入具体观察者对象;在具体主题的内部状态改变时,给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色
- 观察者对象(Observer):所有潜在的观察者必须实现观察者接口,这个接口一般只有一个方法update(),当主题对象发生变化时它被调用。
- 具体观察者(ConcreteObserver):具体的观察者可以是实现观察者对象的任意类,观察者必须要注册具体的主题,以便接收更新。
场景实战
平时我们都喜欢关注一些微信公众号看一些大佬吹牛皮,当公众号发布消息后,作为粉丝的我们就可以收到消息。而对于公众号作者而言,他们主要是管理粉丝还有吹牛皮,这个场景我们可以套用观察者模式来实现。
代码示例
抽象观察者
首先我们定义一个抽象观察者,这个类很简单,只要定义一个所有观察者公有的方法。在我们的场景中,当公众号发布消息后我们就能得到通知,我们这里使用一个String类型的参数用来接收公众号的消息。
/** * <p> * <code>Observer</code> * </p> * Description: * 抽象观察者,所有实现该接口的类都可以成为观察者 * @author jam * @date 2019/4/19下午11:25 */ public interface Observer { public void recive(String message); }
具体观察者
关注公众号的读者称之为粉丝,这里我们简单的打印一下公众号发布的消息
/** * <p> * <code>Fans</code> * </p> * Description: * 具体观察者 -- 粉丝类 * @author jam * @date 2019/4/19下午11:26 */ public class Fans implements Observer { private String name; public Fans(String name) { this.name = name; } @Override public void recive(String message) { System.out.println("粉丝 " + this.name + " 收到消息: "+message); } }
抽象主题(抽象被观察者)
抽象主题主要是定义一些接口用于管理观察者,公众号有权利来管理所有的粉丝并在发布消息后通知所有的粉丝。
/** * <p> * <code>Subject</code> * </p> * Description: * 定义抽象主题,主题需要实现添加、删除、通知观察者 * @author jam * @date 2019/4/19下午11:20 */ public interface Subject { /** * 注册成为观察者 * @param observer */ public void attach(Observer observer); /** * 删除观察者 * @param observer */ public void detach(Observer observer); /** * 通知所有观察者 */ public void notifyObservers(); }
具体主题(具体被观察者)
具体主题除了必须要实现抽象主题定义的方法外,还需要有个额外的方法change(),当主题发生变化时才会告诉观察者。在本场景中公众号发布消息,我们使用publish(String message)方法替代change()方法。
/** * <p> * <code>WechatServer</code> * </p> * Description: * 具体主题 * @author jam * @date 2019/4/19下午11:24 */ public class WechatServer implements Subject { private ArrayList<Observer> observers; private String message; public WechatServer() { observers = new ArrayList<>(); } /** * 让一个用户注册成为观察者即粉丝 * @param observer */ @Override public void attach(Observer observer) { observers.add(observer); } /** * 不喜欢这个观察者,删除掉 * @param observer */ @Override public void detach(Observer observer) { observers.remove(observer); } /** * 通知所有的观察者 */ @Override public void notifyObservers() { for (Observer observer : observers) { observer.recive(message); } } /** * 当主题发生变化时通知观察者 * @param message */ public void publish(String message){ this.message = message; System.out.println("webchat publish message:" + message); notifyObservers(); } }
测试类
public class Test { public static void main(String[] args) { WechatServer wechatServer = new WechatServer(); Fans fans1 = new Fans("张三"); Fans fans2 = new Fans("李四"); Fans fans3 = new Fans("杨五"); wechatServer.attach(fans1); wechatServer.attach(fans2); wechatServer.attach(fans3); wechatServer.publish("CRUD很无聊?跟我一起学命令模式吧!"); System.out.println("--------"); //删除其中一个粉丝 wechatServer.detach(fans1); wechatServer.publish("CRUD很无聊?跟我一起学观察者模式吧!"); } }
执行结果
通过执行结果我们可以发现,在公众号发布消息后所有的粉丝都可以收到消息,而取消关注或者被剔除粉丝队伍以后就收不到消息了。