Java设计模式之观察者模式解析

 更新时间:2023年09月19日 09:31:38   作者:小成同学_  
这篇文章主要介绍了Java设计模式之观察者模式解析,观察者模式,又被称为发布/订阅模式,它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变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自动更新自己,需要的朋友可以参考下

概述

定义

观察者模式,又被称为发布-订阅(Publish / Subscribe)模式,它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变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自动更新自己。

结构

观察者模式 (Observer Pattern) 中有如下角色:

  • Subject:抽象主题(抽象被观察者),抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里,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对象。
  • ConcreteSubject:具体主题(具体被观察者),该角色将有关状态存入具体观察者对象,在具体主题的内部状态发生改变时,给所有注册过的观察者发送通知。
  • Observer:抽象观察者,是观察者的抽象类,它定义了一个更新接口,使得在得到主题更改通知时更新自己。
  • ConcrereObserver:具体观察者,实现抽象观察者定义的更新接口,以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。

案例实现

【例】微信公众号

在使用微信公众号时,大家都会有这样的体验,当你关注的公众号中有新内容更新的话,它就会推送给关注公众号的微信用户端。我们使用观察者模式来模拟这样的场景,微信用户就是观察者,微信公众号是被观察者(主题角色),有多个的微信用户关注了程序猿这个公众号。

类图如下:

代码如下:

  • 抽象观察者类,里面定义一个更新的方法
public interface Observer {
    void update(String message);
}
  • 具体观察者类,微信用户是观察者,里面实现了更新的方法
public class WeixinUser implements Observer {
    // 微信用户名
    private String name;
    public WeixinUser(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + "-" + message);
    }
}
  • 抽象主题类(被观察者),提供了 attach、detach、notify 三个方法
public interface Subject {
    // 增加订阅者(观察者对象)
    public void attach(Observer observer);
    // 删除订阅者(观察者对象)
    public void detach(Observer observer);
    // 通知订阅者更新消息
    public void notify(String message);
}
  • 微信公众号是具体主题类(具体被观察者),里面存储了订阅该公众号的微信用户,并实现了抽象主题中的方法
public class SubscriptionSubject implements Subject {
    // 储存订阅公众号的微信用户
    private List<Observer> weixinUserlist = new ArrayList<Observer>();
    @Override
    public void attach(Observer observer) {
        weixinUserlist.add(observer);
    }
    @Override
    public void detach(Observer observer) {
        weixinUserlist.remove(observer);
    }
    @Override
    public void notify(String message) {
        for (Observer observer : weixinUserlist) {
            observer.update(message);
        }
    }
}
  • 客户端程序
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 1.创建公众号对象
        SubscriptionSubject mSubscriptionSubject = new SubscriptionSubject();
        // 2.创建微信用户
        WeiXinUser user1 = new WeiXinUser("孙悟空");
        WeiXinUser user2 = new WeiXinUser("猪悟能");
        WeiXinUser user3 = new WeiXinUser("沙悟净");
        // 3.订阅公众号
        mSubscriptionSubject.attach(user1);
        mSubscriptionSubject.attach(user2);
        mSubscriptionSubject.attach(user3);
        // 4.公众号更新发出消息给订阅的微信用户
        mSubscriptionSubject.notify("传智黑马的专栏更新了");
    }
}

输出

孙悟空-传智黑马的专栏更新了
猪悟能-传智黑马的专栏更新了
沙悟净-传智黑马的专栏更新了

优缺点

优点

  • 降低了目标与观察者之间的耦合关系,两者之间是抽象耦合关系。
  • 被观察者发送通知,所有注册的观察者都会收到信息【可以实现广播机制】

缺点

  • 如果观察者非常多的话,那么所有的观察者收到被观察者发送的通知会耗时
  • 如果被观察者有循环依赖的话,那么被观察者发送通知会使观察者循环调用,会导致系统崩溃

使用场景

  • 对象间存在一对多关系,一个对象的状态发生改变会影响其他对象。
  • 当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一方面时。

JDK中提供的实现-Observable/Observer

在 Java 中,通过 java.util.Observable(抽象主题角色类) 和 java.util.Observer(抽象观察角色接口) 定义了观察者模式,只要实现它们的子类就可以编写观察者模式实例。

Observable 类

Observable 类是抽象目标类(被观察者),它有一个 Vector 集合成员变量,用于保存所有要通知的观察者对象。

private Vector<Observer> obs;
// 在无参构造方法中赋值
public Observable() {
    obs = new Vector<>();
}

下面来介绍它最重要的 3 个方法。

  • void addObserver(Observer o) 方法:用于将新的观察者对象添加到集合中。
public synchronized void addObserver(Observer o) {
    if (o == null)
        throw new NullPointerException();
    // 如果不存在则添加到集合中
    if (!obs.contains(o)) {
        obs.addElement(o);
    }
}
  • void notifyObservers(Object arg) 方法:调用集合中的所有观察者对象的 update 方法,通知它们数据发生改变。通常越晚加入集合的观察者越先得到通知。
public void notifyObservers() {
    notifyObservers(null);
}
			||
            \/
public void notifyObservers(Object arg) {
    Object[] arrLocal;
    synchronized (this) {
        // 只有changed为true才可以执行到下面的for循环
        if (!changed)
            return;
        // 集合转数组
        arrLocal = obs.toArray();
        // 这个方法会将changed置为false 因为即将进行通知
        clearChanged();
    }
	// 倒序遍历数组 所以这就是为什么越晚加入集合的观察者越先得到通知
    for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
        // 逐一通知观察者(调用update方法)
        ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
}
  • void setChange() 方法:用来设置一个 boolean 类型的内部标志,注明目标对象发生了变化。当它为 true 时,notifyObservers() 才会通知观察者。
protected synchronized void setChanged() {
    changed = true;
}

Observer 接口

Observer 接口是抽象观察者,它监视目标对象的变化,当目标对象发生变化时,观察者得到通知,并调用 update 方法,进行相应的工作。

【例】警察抓小偷

警察抓小偷也可以使用观察者模式来实现,警察是观察者,小偷是被观察者。代码如下:

小偷是一个被观察者,所以需要继承 Observable 类

public class Thief extends Observable {
    private String name;
    public Thief(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void steal() {
        System.out.println("小偷:我偷东西了,有没有人来抓我!!!");
        super.setChanged(); // changed = true,调用通知的方法 才会执行观察者的update方法
        super.notifyObservers();
    }
}

警察是一个观察者,所以需要让其实现 Observer 接口

public class Policemen implements Observer {
    private String name;
    public Policemen(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println(this.getName() + "警察:" + ((Thief) o).getName() + ",我已经盯你很久了,你可以保持沉默,但你所说的将成为呈堂证供!!!");
    }
}

客户端代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建小偷对象
        Thief t = new Thief("隔壁老王");
        // 创建警察对象
        Policemen p = new Policemen("小李");
        // 让警察盯着小偷(订阅)
        t.addObserver(p);
        // 小偷偷东西(发布)
        t.steal();
    }
}

输出

小偷:我偷东西了,有没有人来抓我!!!
小李警察:隔壁老王,我已经盯你很久了,你可以保持沉默,但你所说的将成为呈堂证供!!!

到此这篇关于Java设计模式之观察者模式解析的文章就介绍到这了,更多相关Java观察者模式内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • Java项目开发中实现分页的三种方式总结

    Java项目开发中实现分页的三种方式总结

    这篇文章主要给大家介绍了关于Java项目开发中实现分页的三种方式,通过这一篇文章可以很快的学会java分页功能,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2022-02-02
  • Spring MVC的优点与核心接口_动力节点Java学院整理

    Spring MVC的优点与核心接口_动力节点Java学院整理

    这篇文章主要介绍了Spring MVC的优点与核心接口,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2017-08-08
  • SpringCloud Nacos作为配置中心超详细讲解

    SpringCloud Nacos作为配置中心超详细讲解

    这篇文章主要介绍了Springcloud中的Nacos作为配置中心,本文以用户微服务为例,进行统一的配置,结合实例代码给大家介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2022-12-12
  • JavaWeb通过IDEA配置Servlet操作流程详解

    JavaWeb通过IDEA配置Servlet操作流程详解

    这篇文章主要介绍了JavaWeb通过IDEA配置Servlet实现流程,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习吧
    2022-10-10
  • 利用Java Set 去除重复object的方法

    利用Java Set 去除重复object的方法

    下面小编就为大家带来一篇利用Java Set 去除重复object的方法。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2017-01-01
  • spring 整合 mybatis 中数据源的几种配置方式(总结篇)

    spring 整合 mybatis 中数据源的几种配置方式(总结篇)

    因为spring 整合mybatis的过程中, 有好几种整合方式,尤其是数据源那块,经常看到不一样的配置方式,总感觉有点乱,所以今天有空总结下,感兴趣的朋友跟随脚本之家小编一起学习吧
    2018-05-05
  • SpringCloud搭建netflix-eureka微服务集群的过程详解

    SpringCloud搭建netflix-eureka微服务集群的过程详解

    这篇文章主要介绍了SpringCloud搭建netflix-eureka微服务集群的过程详解,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2021-04-04
  • java中利用栈实现字符串回文算法

    java中利用栈实现字符串回文算法

    给定一个由多个a和b组成的字符串数组,字符串中有一个特殊的字符X,位于字符串的正中间,例如(aaaabbbbXabaabbbb),如何判定该字符串是否回文
    2020-12-12
  • @ControllerAdvice 用法解析

    @ControllerAdvice 用法解析

    @ControllerAdvice就是@Controller 的增强版,@ControllerAdvice主要用来处理全局数据,一般搭配@ExceptionHandler、@ModelAttribute以及@InitBinder使用,这篇文章主要介绍了@ControllerAdvice 用法,需要的朋友可以参考下
    2022-11-11
  • Maven中optional标签用法详解

    Maven中optional标签用法详解

    这篇文章主要介绍了Maven中optional标签,文章中有详细的代码示例供大家参考,对大家的学习或工作有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴可以借鉴一下
    2023-05-05

最新评论