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Java观察者模式(Observer)

时间：2024-01-18 11:13:20

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Java观察者模式(Observer)

观察者模式java GOF23种设计模式中的一种。在最近介绍的Redis和ActiveMQ中都涉及到了观察者模式，所以我们在本文详细介绍下此模式：

观察者模式

观察者模式又称为发布/订阅(Publish/Subscribe)模式,在对象之间定义了一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变状态，依赖它的对象会收到通知并自动更新.

一、概述

1. 使用场景

广播机制场景

聊天室程序的创建。服务器创建好后，A,B,C三个客户端连上来公开聊天。A向服务器发送数据，服务器端聊天数据改变。我们希望将这些聊天数据分别发给他在线的客户。也就是说，每个客户端需要更新服务器端得数据。网站上，很多人订阅了”java主题”的新闻。当有这个主题新闻时，就会将这些新闻发给所有订阅的人。大家一起玩CS游戏时，服务器需要将每个人的方位变化发给所有的客户

上面这些场景，我们都可以使用观察者模式来处理。我们可以把多个订阅者、客户称之为观察者；需要同步给多个订阅者的数据封装到对象中，称之为目标.

2. UML类图

3. 核心角色

抽象被观察者角色：

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。

抽象观察者角色：

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。

具体被观察者角色：

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。

具体观察者角色：

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。

二、手动实现观察者模式

1.定义抽象被观察者角色

package com.dpb.observer;import java.util.ArrayList;import java.util.List;/*** 观察者模式：目标对象模板* @author dengp**/public interface Subject<T> {// 存储订阅者List<Observer> list = new ArrayList<>();// 注册订阅者public void registerObserver(T obs);// 移除订阅者public void removeObserver(T obs);//通知所有的观察者更新状态public void notifyAllObservers();}

2.定义抽象观察者角色

/*** 观察者模式:定义观察者 * @author dengp**/public interface Observer {void update(Subject subject);}

3.定义具体被观察者角色

/*** 观察者模式:目标对象(主体对象 topic)* @author dengp**/public class ConcreteSubject implements Subject<Observer> {private int state;public int getState() {return state;}public void setState(int state) {this.state = state;//主题对象(目标对象)值发生了变化，请通知所有的观察者this.notifyAllObservers();}@Overridepublic void notifyAllObservers() {for (Observer obs : list) {// 更新每一个观察者中的信息obs.update(this);}}@Overridepublic void registerObserver(Observer obs) {// TODO Auto-generated method stublist.add(obs);}@Overridepublic void removeObserver(Observer obs) {// TODO Auto-generated method stublist.remove(obs);}}

4.定义具体观察者角色

package com.dpb.observer;/*** 观察者模式：观察者实现* @author dengp**/public class ObserverA implements Observer {//myState需要跟目标对象的state值保持一致！private int myState; /*** 更新为和目标对象的值一致*/@Overridepublic void update(Subject subject) {myState = ((ConcreteSubject)subject).getState();}public int getMyState() {return myState;}public void setMyState(int myState) {this.myState = myState;}}

5.测试

package com.dpb.observer;public class Client {public static void main(String[] args) {//目标对象ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();//创建多个观察者ObserverA obs1 = new ObserverA();ObserverA obs2 = new ObserverA();ObserverA obs3 = new ObserverA();//将这三个观察者添加到subject对象的观察者队伍中subject.registerObserver(obs1);subject.registerObserver(obs2);subject.registerObserver(obs3);//改变subject的状态subject.setState(3000);System.out.println("########################");//我们看看，观察者的状态是不是也发生了变化System.out.println(obs1.getMyState());System.out.println(obs2.getMyState());System.out.println(obs3.getMyState());//改变subject的状态subject.setState(30);System.out.println("########################");//我们看看，观察者的状态是不是也发生了变化System.out.println(obs1.getMyState());System.out.println(obs2.getMyState());System.out.println(obs3.getMyState());//改变subject的状态subject.setState(99);System.out.println("########################");//我们看看，观察者的状态是不是也发生了变化System.out.println(obs1.getMyState());System.out.println(obs2.getMyState());System.out.println(obs3.getMyState());}}

三、Java内置观察者模式实现

在java.util包中包含有基本的Observer接口和Observable抽象类.功能上和Subject接口和Observer接口类似.不过在使用上,就方便多了,因为许多功能比如说注册,删除,通知观察者的那些功能已经内置好了.

1.定义具体被观察者

package com.dpb.observer2;import java.util.Observable;/*** 目标对象* 继承 Observable* @author dengp**/public class ConcreteSubject extends Observable {private int state; public void set(int s){state = s; //目标对象的状态发生了改变setChanged(); //表示目标对象已经做了更改notifyObservers(state); //通知所有的观察者}public int getState() {return state;}public void setState(int state) {this.state = state;}}

观察者只需要继承Observable父类。发送消息的方式执行如下两行代码即可

setChanged(); //表示目标对象已经做了更改notifyObservers(state); //通知所有的观察者

Observable源码对应的是：

2.定义具体观察者

package com.dpb.observer2;import java.util.Observable;import java.util.Observer;/*** 观察者模式：观察者(消息订阅者)* 实现Observer接口* @author dengp**/public class ObserverA implements Observer {private int myState;@Overridepublic void update(Observable o, Object arg) {myState = ((ConcreteSubject)o).getState();}public int getMyState() {return myState;}public void setMyState(int myState) {this.myState = myState;}}

观察者也就是订阅者只需要实现Observer接口并重写相关update方法即可，在目标实现中我们发现触发的时候执行的就是观察者的update方法。

3.测试

package com.dpb.observer2;public class Client {public static void main(String[] args) {//创建目标对象ObserableConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();//创建观察者ObserverA obs1 = new ObserverA();ObserverA obs2 = new ObserverA();ObserverA obs3 = new ObserverA();//将上面三个观察者对象添加到目标对象subject的观察者容器中subject.addObserver(obs1);subject.addObserver(obs2);subject.addObserver(obs3);//改变subject对象的状态subject.set(3000);System.out.println("===============状态修改了！");//观察者的状态发生了变化System.out.println(obs1.getMyState());System.out.println(obs2.getMyState());System.out.println(obs3.getMyState());subject.set(600);System.out.println("===============状态修改了！");//观察者的状态发生了变化System.out.println(obs1.getMyState());System.out.println(obs2.getMyState());System.out.println(obs3.getMyState());//移除一个订阅者subject.deleteObserver(obs2);subject.set(100);System.out.println("===============状态修改了！");//观察者的状态发生了变化System.out.println(obs1.getMyState());System.out.println(obs2.getMyState());System.out.println(obs3.getMyState());}}

这样就实现了官方提供观察者模式，其实这里的Observable和Observer和我们前面自定义的Subject和Observer差不多，只是考虑的比我全面罢了。