我的Java设计模式-观察者模式

相信大家都有看过《喜洋洋与灰太狼》,说的是灰太狼和羊族的“斗争”,而每次的结果都是灰太狼一飞冲天,伴随着一句“我还会回来的……”。为灰太狼感到悲哀,抓不到羊,在家也被老婆平底锅虐待。灰太狼为什么会这么背?

很简单,灰太狼本身就有“暴露行踪”的属性,羊咩咩就能知晓灰太狼要干嘛,不背才怪呢。

为了帮助灰太狼摆脱被老婆平底锅抽的悲剧,发起了“解救灰太狼”的行动,必须要知道观察者模式

一、观察者模式

定义

观察者模式又叫做发布-订阅模式,定义了对象间一对多的依赖关系,使得当对象状态发生变化时,所有依赖它的对象都会收到通知并且自动更新自己。

特点

1)被观察者需要持有一个或者多个观察者对象。

2)系统中一个模块的变化,某些模块也会跟随着变化。

UML

《我的Java设计模式-观察者模式》

从上面的UML可以看出来,观察者模式设计到的角色有如下四个:

– 抽象被观察者角色:定义了动态增加、删除以及通知观察者对象的方法,职责就是管理和通知观察者。持有观察者对象的集合。

– 具体被观察者角色:一般继承抽象被观察者,实现自己本身的业务逻辑,当状态发生改变时发起通知。

– 抽象观察者角色:提供一个接口,定义了观察者收到通知时更新自己的方法。

– 具体观察者角色:实现抽象观察者接口,处理不同具体观察者的不同业务逻辑。

二、实战

灰太狼具有被观察者属性,喜洋洋这些羊咩咩一直都在观察者灰太狼,所以羊咩咩们是观察者。OK,角色确定了,看看具体是怎么实现的…

抽象被观察者代码如下:

public abstract class Subject {

    /**
     * 观察者对象的集合
     */
    private List<Observer> observerList = new ArrayList<>();

    /**
     * 登记观察者
     *
     * @param observer
     */
    public void attach(Observer observer) {
        observerList.add(observer);
        System.out.println("增加了观察者:" + observer.getName());
    }

    /**
     * 删除观察者
     *
     * @param observer
     */
    public void dettach(Observer observer) {
        observerList.remove(observer);
        System.out.println("删除了观察者:" + observer.getName());
    }

    /**
     * 通知所有观察者
     */
    public void notifyObserver() {
        for (Observer observer : observerList) {
            observer.update("灰太狼要搞事情了");
        }
    }

}
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灰太狼是具体被观察者,继承抽象被观察者,代码如下:

public class Wolf extends Subject {

    public void invade(){

        System.out.println("灰太狼:我要搞事情了");
        // 通知所有观察者
        notifyObserver();
    }

}
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抽象观察者代码如下:

public interface Observer {

    String getName();

    /**
     * 通知更新方法
     *
     * @param msg
     */
    public void update(String msg);

}
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喜羊羊是具体观察者,实现抽象观察者,代码如下:

public class PleasantSheep implements Observer{

    @Override
    public String getName() {
        return "喜羊羊";
    }

    /**
     * 具体业务逻辑
     */
    @Override
    public void update(String msg) {
        System.out.println("喜羊羊收到通知:" + msg);
    }

}
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接下来看客户端如何把观察者模式跑起来,代码如下:

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // 灰太狼--被观察者
        Wolf wolf = new Wolf();
        // 喜羊羊--观察者
        Observer pleasantSheep = new PleasantSheep();
        // 登记观察者
        wolf.attach(pleasantSheep);
        // 灰太狼入侵
        wolf.invade();
    }

}
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运行客户端代码,结果如下:

增加了观察者:喜羊羊

灰太狼:我要搞事情了

喜羊羊收到通知:灰太狼要搞事情了

看到了吧,灰太狼这不是自找虐吗!搞事情还要发通知,活该被平底锅拍飞。灰太狼不止通知了喜羊羊,还通知了懒羊羊。

懒羊羊也是具体观察者,代码如下:

public class LazySheep implements Observer {

    @Override
    public String getName() {
        return "懒羊羊";
    }

    @Override
    public void update(String msg) {
        System.out.println("懒羊羊收到通知:" + msg);
    }
    
}
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客户端代码如下:

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // 灰太狼--被观察者
        Wolf wolf = new Wolf();

        // 喜羊羊--观察者
        Observer pleasantSheep = new PleasantSheep();
        // 登记观察者
        wolf.attach(pleasantSheep);

        // 懒羊羊--观察者
        Observer lazySheep = new LazySheep();
        // 登记观察者
        wolf.attach(lazySheep);
        
        // 灰太狼入侵
        wolf.invade();
    }

}
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上面客户端代码创建了一个懒羊羊观察者,添加了观察者集合中,这样懒羊羊也会受到通知,运行结果如下:

增加了观察者:喜羊羊

增加了观察者:懒羊羊

灰太狼:我要搞事情了

喜羊羊收到通知:灰太狼要搞事情了

懒羊羊收到通知:灰太狼要搞事情了

那如何帮助灰太狼摆脱这个命运呢,把观察者从集合中移除就OK了,代码如下:

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // 灰太狼--被观察者
        Wolf wolf = new Wolf();

        // 喜羊羊--观察者
        Observer pleasantSheep = new PleasantSheep();
        // 登记观察者
        wolf.attach(pleasantSheep);

        // 懒羊羊--观察者
        Observer lazySheep = new LazySheep();
        // 登记观察者
        wolf.attach(lazySheep);

        // 灰太狼入侵
        wolf.invade();
        
        // 删除观察者
        wolf.dettach(pleasantSheep);
        
        wolf.invade();
    }

}
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再次运行客户端,结果如下:

增加了观察者:喜羊羊

增加了观察者:懒羊羊

灰太狼:我要搞事情了

喜羊羊收到通知:灰太狼要搞事情了

懒羊羊收到通知:灰太狼要搞事情了

删除了观察者:喜羊羊

灰太狼:我要搞事情了

懒羊羊收到通知:灰太狼要搞事情了

可以看到,把喜羊羊从观察者集合中移除了,它就不会再收到通知。

三、观察者模式的优缺点

优点

1)观察者和被观察者之间抽象耦合。观察者模式容易扩展,被观察者只持有观察者集合,并不需要知道具体观察者内部的实现。

2)对象之间的保持高度的协作。当被观察者发生变化时,所有被观察者都会通知到,然后做出相应的动作。

缺点

1)如果观察者太多,被观察者通知观察者消耗的时间很多,影响系统的性能。

2)当观察者集合中的某一观察者错误时就会导致系统卡壳,因此一般会采用异步方式。

四、比较

跟代理模式对比:观察者模式和代理模式主要区别在它们功能不一样,观察者模式强调的是被观察者反馈结果,而代理模式是同根负责做同样的事情。

总结

在Java中已经提供了Observable类以及一个Observer接口,也就是说Java已经实现了观察者模式的定义,可看出观察者模式在程序系统中的使用率是很高的,不单是Java,Android中也经常看到观察者模式的运用,比如OnClickListener,Rxjava等。下一篇会补上属于创建型模式的原型模式,下回分解,再见。

设计模式Java源码GitHub下载github.com/jetLee92/De…

    原文作者:算法小白
    原文地址: https://juejin.im/post/59e727e5f265da43294d25a2
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