观察者(Observer)模式

在现实世界中,许多对象并不是独立存在的,其中一个对象的行为发生改变可能会导致一个或者多个其他对象的行为也发生改变。例如,某种商品的物价上涨时会导致部分商家高兴,而消费者伤心;当我们开车到交叉路口时,遇到红灯会停,遇到绿灯会行。同样,在软件世界也是这样,例如,Excel 中的数据与折线图、饼状图、柱状图之间的关系;事件模型中的事件源与事件处理者。所有这些,如果用观察者模式来实现就非常方便。

定义:指多个对象间存在一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。这种模式有时又称作发布-订阅模式、模型-视图模式,它是对象行为型模式。 优点如下:

  1. 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。符合依赖倒置原则。
  2. 目标与观察者之间建立了一套触发机制。

缺点如下:

  1. 目标与观察者之间的依赖关系并没有完全解除,而且有可能出现循环引用。
  2. 当观察者对象很多时,通知的发布会花费很多时间,影响程序的效率。

使用场景:

  1. 关联行为场景,需要注意的是,关联行为是可拆分的,而不是“组合”关系;
  2. 事件多级触发场景
  3. 跨系统的消息交换场景,如消息队列、事件总线的处理机制。

模式的结构:观察者模式的主要角色如下。

  1. 抽象主题(Subject)角色:也叫抽象目标类,它提供了一个用于保存观察者对象的聚集类和增加、删除观察者对象的方法,以及通知所有观察者的抽象方法。
  2. 具体主题(Concrete Subject)角色:也叫具体目标类,它实现抽象目标中的通知方法,当具体主题的内部状态发生改变时,通知所有注册过的观察者对象。
  3. 抽象观察者(Observer)角色:它是一个抽象类或接口,它包含了一个更新自己的抽象方法,当接到具体主题的更改通知时被调用。
  4. 具体观察者(Concrete Observer)角色:实现抽象观察者中定义的抽象方法,以便在得到目标的更改通知时更新自身的状态。
//抽象观察者
public interface AbsObserver{
    public void update(String message);
}
//具体观察者
public class ConcreteUser implements AbsObserver{
    // 邮箱用户名
    private String name;
    public ConcreteUser(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + "-" + message);
    }
}
//抽象被观察者
public interface Subject {
    /**
     * 增加订阅者
     * @param observer
     */
    public void attach(AbsObserver observer);
    /**
     * 删除订阅者
     * @param observer
     */
    public void detach(AbsObserver observer);
    /**
     * 通知订阅者更新消息
     */
    public void notify(String message);
}
//具体被观察者
public class ConcreteSubject implements Subject {
    //储存订阅的网站用户
    private List<AbsObserver> webUserlist = new ArrayList<AbsObserver>();

    @Override
    public void attach(AbsObserver observer) {
        webUserlist.add(observer);
    }

    @Override
    public void detach(AbsObserver observer) {
        webUserlist.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notify(String message) {
        for (AbsObserver observer : webUserlist) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

客户端调用

Observer和Observable是JDK中的内置类型,采用订阅模式可以直接继承Observer(观察者)、Observable(订阅者)更加方便。

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