Observable与Observer

  

 

    在Java中通过Observable类和Observer接口实现了观察者模式。一个Observer对象监视着一个Observable对象的变化，当Observable对象发生变化时，Observer得到通知，就可以进行相应的工作。例如在文档/视图结构中，文档被修改了，视图就会得到通知。

      java.util.Observable中有两个方法对Observer特别重要，一个是setChange()方法用来设置一个内部标志位注明数据发生了变化；一个是notifyObservers()方法会去调用一个列表中所有的Observer的update()方法，通知它们数据发生了变化。

      Observer通过Observable的addObserver()方法把自己添加到这个列表中。这个列表虽然由Observable拥有，但Observable并不知道到底有哪些Observer正在观察等待通知。Observable只提供一个方法让Observer能把自己添加进列表，并保证会去通知Observer发生了变化。通过这种机制，可以有任意多个Observer对Observable进行观察，而不影响Observable的实现。

 

一个简单例子：

import java.util.Observable;

 

public class SimpleObservable extends Observable

{

   private int data = 0;

 

   public int getData(){

       return data;

   }

 

   public void setData(int i){

       if(this.data != i){ this.data = i; setChange();}

          notifyObservers();

         //只有在setChange()被调用后，notifyObservers()才会去调用update()，否则什么都不干。

       }

   }

}

 

import java.util.Observable;

import java.util.Observer;

 

public class SimpleObserver implements Observer

{

   public SimpleObserver(SimpleObservable so){

      so.addObserver(this );

   }

 

   public void update(Observable o,Object arg/*任意对象，用于传递参数*/){

      System.out.println(“Data has changed to” + (SimpleObservable)o.getData());

   }

}

 

public class SimpleTest

{

   public static void main(String[] args){

      SimpleObservable doc = new SimpleObservable ();

      SimpleObserver view = new SimpleObserver (doc);

      doc.setData(1);

      doc.setData(2);

      doc.setData(2);

      doc.setData(3);

   }

}

 

Data has changed to 1

Data has changed to 2  //第二次setData(2)时由于没有setChange，所以update没被调用

Data has changed to 3

 

      Observable类有两个私有变量。一个boolean型的标志位，setChange()将它设为真，只有它为真时，notifyObservers方法才会调用Observer的update方法，clearChange()设标志位为假，hasChange返回当前标志位的值。另一个是一个Vector，保存着一个所有要通知的Observer列表，addObserver添加Observer到列表，deleteObserver从列表中删除指定Observer，deleteObservers清空列表，countObservers返回列表中Observer的数目，在Observer对象销毁前一定要用deleteObserver将其从列表中删除，不然因为还存在对象引用的关系，Observer对象不会被垃圾收集，造成内存泄漏，并且已死的Observer仍会被通知到，有可能造成意料外的错误，而且随着列表越来越大，notifyObservers操作也会越来越慢。   

      Observable的所有方法都是同步的，保证了在一个线程对其标志位、列表进行操作时，不会有其它线程也在操作它。

      Observable的notifyObservers(Object obj)形式可以再调用update时将参数传进去。

通知顺序通常时越晚加入列表的越先通知。update会被依次调用，由于一个update返回后下一个update才被调用，这样当update中有大量操作时，最好将其中的工作拿到另一个线程或者Observer本身同时也是一个Thread类，Observer先挂起，在update中被唤醒，这样会有一个隐患，Observer线程还没来得及挂起，update就被调用了，通知消息就这样被错过了，一种解决办法是在Observer中实现一个同步的队列结构，并有一个类来封装参数，update实现一个参数类的对象把接收到的通知消息的参数封装在里面，然后把其加进队列，run方法从队列中移除参数对象，并进行处理，这保证了没有通知信息被丢失。

    在多线程时，只有Observer会与单线程不同，Observable不需任何改变来支持多线程，因为它又很多作为单独线程运作的Observer。

 

一个多线程例子：

import java.util.*;

 

public class SimpleObserverEx extends Thread implements Observer

{

   Queue queue;//利用一个消息队列来接收Observable的通知，保证消息不会丢失

 

   public void run(){

      while(true){

         ArgPack a = (ArgPack) queue.dequeue();

         Observable o = a.o;

         Object obj = a.arg;

         //…执行相应的工作

      }

   }

 

   public void update(Observable o, Object arg){

      ArgPack a = new ArgPack (o,arg);

      queue.queue(a);

   }

}

 

import java.util.*;

 

public class Queue extends LinkedList{

   public synchronized void queue(Object o){

      addLast(o);

      notify();

   }

 

   public synchronized void dequeue(){

      while(this.isEmpty()){

         try{

            wait();

         }

         catch(InterruptedException el){

         }

      }

      Object o;

      try{

         o =this.removeFirst();

      }

      catch(NoSuchElementException){

         o = null;

      }

      return o;

   }

}

 

public class ArgPack

{

   public Observable o;

   public Object obj;

   public ArgPack (Observable o,Object obj){

      this.o = o;this.obj = obj;

   }

}

 

Observable是一个类而不是一个接口这限制了它的使用，一个解决的办法是在一个Observable类中把我们的类包装进去(把我们的类实例当作Observable的域),因为Observable中的setChange是一个protected方法，我们没法在外面调用它。所以没法在我们的类中包装一个Observable，但是如果我们的类中同样也有protected方法，那这个办法就无法使用。