行为型设计模式主要解决的就是“类或对象之间的交互”问题。
原理及应用场景剖析
观察者模式(Observer Design Pattern)也被称为发布订阅模式(Publish-Subscribe Design Pattern)。在 GoF 的《设计模式》一书中,它的定义是这样的:
Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state, all its dependents are notified and updated automatically.
翻译成中文就是:在对象之间定义一个一对多的依赖,当一个对象状态改变的时候,所有依赖的对象都会自动收到通知。
public interface Subject { void registerObserver(Observer observer); void removeObserver(Observer observer); void notifyObservers(Message message); } public interface Observer { void update(Message message); } public class ConcreteSubject implements Subject { private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>(); @Override public void registerObserver(Observer observer) { observers.add(observer); } @Override public void removeObserver(Observer observer) { observers.remove(observer); } @Override public void notifyObservers(Message message) { for (Observer observer : observers) { observer.update(message); } } } public class ConcreteObserverOne implements Observer { @Override public void update(Message message) { //TODO: 获取消息通知,执行自己的逻辑... System.out.println("ConcreteObserverOne is notified."); } } public class ConcreteObserverTwo implements Observer { @Override public void update(Message message) { //TODO: 获取消息通知,执行自己的逻辑... System.out.println("ConcreteObserverTwo is notified."); } } public class Demo { public static void main(String[] args) { ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject(); subject.registerObserver(new ConcreteObserverOne()); subject.registerObserver(new ConcreteObserverTwo()); subject.notifyObservers(new Message()); } }
实际上,上面的代码算是观察者模式的“模板代码”,只能反映大体的设计思路。在真实的软件开发中,并不需要照搬上面的模板代码。观察者模式的实现方法各式各样,函数、类的命名等会根据业务场景的不同有很大的差别,比如 register 函数还可以叫作 attach,remove 函数还可以叫作 detach 等等。不过,万变不离其宗,设计思路都是差不多的。
应用一:用户注册成功之后,给用户发放投资体验金功能
修改前代码
public class UserController { private UserService userService; // 依赖注入 private PromotionService promotionService; // 依赖注入 public Long register(String telephone, String password) { //省略输入参数的校验代码 //省略userService.register()异常的try-catch代码 long userId = userService.register(telephone, password); promotionService.issueNewUserExperienceCash(userId); return userId; } }
修改后代码
public interface RegObserver { void handleRegSuccess(long userId); } public class RegPromotionObserver implements RegObserver { private PromotionService promotionService; // 依赖注入 @Override public void handleRegSuccess(long userId) { promotionService.issueNewUserExperienceCash(userId); } } public class RegNotificationObserver implements RegObserver { private NotificationService notificationService; @Override public void handleRegSuccess(long userId) { notificationService.sendInboxMessage(userId, "Welcome..."); } } public class UserController { private UserService userService; // 依赖注入 private List<RegObserver> regObservers = new ArrayList<>(); // 一次性设置好,之后也不可能动态的修改 public void setRegObservers(List<RegObserver> observers) { regObservers.addAll(observers); } public Long register(String telephone, String password) { //省略输入参数的校验代码 //省略userService.register()异常的try-catch代码 long userId = userService.register(telephone, password); for (RegObserver observer : regObservers) { observer.handleRegSuccess(userId); } return userId; } }
当我们需要添加新的观察者的时候,比如,用户注册成功之后,推送用户注册信息给大数据征信系统,基于观察者模式的代码实现,UserController 类的 register() 函数完全不需要修改,只需要再添加一个实现了 RegObserver 接口的类,并且通过 setRegObservers() 函数将它注册到 UserController 类中即可。
回顾
设计模式要干的事情就是解耦,创建型模式是将创建和使用代码解耦,结构型模式是将不同功能代码解耦,行为型模式是将不同的行为代码解耦,具体到观察者模式,它将观察者和被观察者代码解耦。借助设计模式,我们利用更好的代码结构,将一大坨代码拆分成职责更单一的小类,让其满足开闭原则、高内聚低耦合等特性,以此来控制和应对代码的复杂性,提高代码的可扩展性。
观察者模式的应用场景非常广泛,小到代码层面的解耦,大到架构层面的系统解耦,再或者一些产品的设计思路,都有这种模式的影子,比如,邮件订阅、RSS Feeds,本质上都是观察者模式。不同的应用场景和需求下,这个模式也有截然不同的实现方式,有同步阻塞的实现方式,也有异步非阻塞的实现方式;有进程内的实现方式,也有跨进程的实现方式。
参考
设计模式之美设计模式代码重构-极客时间
https://time.geekbang.org/column/intro/250