java设计模式之观察者模式

 观察者模式又叫作发布-订阅模式、模型-视图模式、源-监听器,模式或从属者模式。定义一种一对多的依赖关系,一个主题对象可被

多个观察者对象同时监听,使得每当主题对象状态变化时,所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新,属于行为型设计模式。

观察者模式的应用场景:

  1. 当一个抽象模型包含两方面内容,其中一方面依赖另一方面。
  2. 其他一个或多个对象的变化依赖另一个对象变化。
  3. 实现类似广播机制的功能,不需要知道具体收听者,只需分发广播,系统中敢兴趣的对象会自动接收该广播。
  4. 多层级嵌套使用,形成一种链式触发机制,使得事件具备跨域(跨越两种观察者类型)通知。

观察者模式的UML类图:

 java设计模式之观察者模式

由上图可以看到观察者模式包含4个角色。

  1. 抽象主题(ISubject):指被观察的对象,该角色使一个抽象类或接口,定义了增加、删除、通知观察者对象的方法。
  2. 具体主题(ConcreteSubject):具体被观察者,当其内部状态变化时,会通知已注册的观察者。
  3. 抽象观察者(IObserver):定义了响应通知的更新方法。
  4. 具体观察者(ConcreteObserver):当得到状态更新的通知时,会自动做出响应。

基于java API实现通知机制:

  当小伙伴们在GPer生态圈中提问时,如果有设置指定的老师回答,则对应的老师就会收到邮件通知,这就是观察者模式的一种应用场景。

有些小伙伴可能会想到用mq、异步队列等,其实JDK本身就提供这样的API。我们用代码来还原这样一个应用场景,首先创建GPer类。

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  1. /** 
  2. * 被观察者 
  3. */  
  4. public class GPer extends Observable {  
  5. private String name = "GPer生态圈";  
  6. private static final GPer gper = new GPer();  
  7.   
  8. private GPer() {}  
  9.   
  10. public static GPer getInstance(){  
  11. return gper;  
  12. }  
  13.   
  14. public String getName() {  
  15. return name;  
  16. }  
  17.   
  18. public void publishQuestion(Question question){  
  19. System.out.println(question.getUserName() + "在" + this.name + "上提交了一个问题。");  
  20. setChanged();  
  21. notifyObservers(question);  
  22. }  
  23. }  

然后创建问题Question类。

[plain] view plaincopy  
  1. public class Question {  
  2. private String userName;  
  3. private String content;  
  4.   
  5. public String getUserName() {  
  6. return userName;  
  7. }  
  8.   
  9. public void setUserName(String userName) {  
  10. this.userName = userName;  
  11. }  
  12.   
  13. public String getContent() {  
  14. return content;  
  15. }  
  16.   
  17. public void setContent(String content) {  
  18. this.content = content;  
  19. }  
  20. }  

接着创建观察者老师类。

[plain] view plaincopy  
  1. public class Teacher implements Observer {  
  2.   
  3. private String name;  
  4.   
  5. public Teacher(String name) {  
  6. this.name = name;  
  7. }  
  8.   
  9. public void update(Observable o, Object arg) {  
  10. GPer gper = (GPer)o;  
  11. Question question = (Question)arg;  
  12. System.out.println("======================");  
  13. System.out.println(name + "老师,你好!\n" +  
  14. "您收到了一个来自" + gper.getName() + "的提问,希望您解答。问题内容如下:\n" +  
  15. question.getContent() + "\n" +  
  16. "提问者:" + question.getUserName());  
  17. }  
  18. }  

最后编写客户端测试代码。

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  1. public class Test {  
  2. public static void main(String[] args) {  
  3. GPer gper = GPer.getInstance();  
  4. Teacher tom = new Teacher("Tom");  
  5. Teacher jerry = new Teacher("Jerry");  
  6.   
  7. gper.addObserver(tom);  
  8. gper.addObserver(jerry);  
  9.   
  10. //用户行为  
  11. Question question = new Question();  
  12. question.setUserName("张三");  
  13. question.setContent("观察者模式适用于哪些场景?");  
  14.   
  15. gper.publishQuestion(question);  
  16. }  
  17. }  

Observable类是JDK自带的被观察者类,我们可以通过继承的方式实现自己的业务,通过addObserver方法可以添加多个观察者,当我们发生改变时

设置状态为改变,然后再调用notifyObservers调用添加进来的所有的观察者。

观察者模式的优点:

  • 观察者和被观察者是松耦合的,符合依赖倒置原则。
  • 分离了表示层(观察者)和数据逻辑层(被观察者),并且建立了一套触发机制,使得数据得变化可以响应到多个表示层上。
  • 实现了一对多的通信机制,支持事件注册机制,支持兴趣分发机制,当被观察者触发事件时,只有感兴趣的观察者可以接收到通知

观察者模式的缺点:

  • 如果观察者数量过多,则事件通知会耗时较长。
  • 事件通知呈线性关系,如果其中一个观察者处理事件卡壳,则会影响后续的观察者接收该事件。
  • 如果观察者和被观察者之间存在循环依赖,则可能造成两者之间的循环调用,导致系统崩溃。
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