设计模式与范式 --- 行为型模式(观察者模式)

简介: 设计模式与范式 --- 行为型模式(观察者模式)

写在前



观察者模式定义:在对象之间定义一个一对多的依赖,一个主题对象(Subject)依赖多个观察者对象(Observer)。当主题对象发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。


观察者模式又叫发布-订阅模式(Publish/Subscribe),有同步阻塞和异步非阻塞这两种实现方式。


大白话:其实就是发布-订阅模式,发布者发布信息,订阅者获取信息,订阅了就能收到信息,没订阅就收不到信息。


1.概述



结构图


image.png

角色:


  • 抽象被观察者: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。一般用一个抽象类和接口来实现。
  • 抽象观察者:为所有的具体观察者定义一个接口,在得到主题通知时更新自己。
  • 具体被观察者:也就是一个具体的主题,在集体主题的内部状态改变时,所有登记过的观察者发出通知。
  • 具体观察者:实现抽象观察者角色所需要的更新接口,一边使本身的状态与制图的状态相协调。


2.场景举例



有一个微信公众号服务,不定时发布一些消息,关注公众号就可以收到推送消息,取消关注就收不到推送消息。

/***
 * 抽象被观察者接口
 * 声明了添加、删除、通知观察者方法
 */
public interface Observerable {
    public void registerObserver(Observer o);
    public void removeObserver(Observer o);
    public void notifyObserver();
}
/***
 * 抽象观察者接口
 * 定义了一个update()方法,当被观察者调用notifyObserver()方法时,观察者的update()方法会被回调。
 */
public interface Observer {
    public void update(String message);
}
/**
 * 具体被观察者,也就是微信公众号服务
 * 实现了Observerable接口,对Observerable接口的三个方法进行了具体实现
 */
public class WechatServer implements Observerable {
    //注意到这个List集合的泛型参数为Observer接口,设计原则:面向接口编程而不是面向实现编程
    private List<Observer> list;
    private String message;
    public WechatServer() {
        list = new ArrayList<Observer>();
    }
    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        list.add(o);
    }
    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        if(!list.isEmpty())
            list.remove(o);
    }
    //list集合保存了注册的观察者,通知观察者,只需要遍历集合即可!
    @Override
    public void notifyObserver() {
        for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
            Observer oserver = list.get(i);
            oserver.update(message);
        }
    }
    // 设置具体主题的内部状态改变,并通知观察者
    public void setInfomation(String s) {
        this.message = s;
        System.out.println("微信服务更新消息: " + s);
        //消息更新,通知所有观察者
        notifyObserver();
    }
}
/**
 * 具体观察者,微信公众号的具体观察者为用户User
 * 实现了update方法
 */
public class User implements Observer {
    private String name;
    private String message;
    public User(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(String message) {
        this.message = message;
        read();
    }
    public void read() {
        System.out.println(name + " 收到推送消息: " + message);
    }
}
/**
编写一个测试类
首先注册了三个用户,ZhangSan、LiSi、WangWu。公众号发布了一条消息"PHP是世界上最好用的语言!",三个用户都收到了消息。
用户ZhangSan看到消息后颇为震惊,果断取消订阅,这时公众号又推送了一条消息,此时用户ZhangSan已经收不到消息,其他用户还是正常能收到推送消息。
**/
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        WechatServer server = new WechatServer();
        Observer userZhang = new User("ZhangSan");
        Observer userLi = new User("LiSi");
        Observer userWang = new User("WangWu");
        server.registerObserver(userZhang);
        server.registerObserver(userLi);
        server.registerObserver(userWang);
        server.setInfomation("PHP是世界上最好用的语言!");
        System.out.println("----------------------------------------------");
        // 删除观察者ZhangSan(取消订阅)
        server.removeObserver(userZhang);
        server.setInfomation("JAVA是世界上最好用的语言!");
    }
}


3.总结与补充



适用情况


  • 对一个对象状态的更新,需要其他对象同步更新,而且其他对象的数量动态可变。
  • 对象仅需要将自己的更新通知给其他对象而不需要知道其他对象的细节。


观察者模式的优缺点


优点:


  • 观察者模式使得被观察者和观察者解耦。被观察者角色所知道的只是一个具体观察者列表,每一个具体观察者都符合一个抽象观察者的接口。被观察者并不认识任何一个具体观察者,它只知道它们都有一个共同的接口。
  • 观察者模式支持广播通讯。被观察者会向所有的登记过的观察者发出通知。


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。
  • 如果在被观察者之间有循环依赖的话,被观察者会触发它们之间进行循环调用,导致系统崩溃。在使用观察者模式是要特别注意这一点。
  • 如果对观察者的通知是通过另外的线程进行异步投递的话,系统必须保证投递是以自恰的方式进行的。
  • 虽然观察者模式可以随时使观察者知道所观察的对象发生了变化,但是观察者模式没有相应的机制使观察者知道所观察的对象是怎么发生变化的。


补充场景


JDK中也有自带的观察者模式。但是被观察者是一个类而不是接口,限制了它的复用能力。

在JavaBean和Swing中也可以看到观察者模式的影子。


参考



https://www.cnblogs.com/porotin/p/7825656.html

https://my.oschina.net/u/4273790/blog/3807404

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