观察者模式(Observer 模式)
来源:互联网 发布:怎么办淘宝 编辑:程序博客网 时间:2024/06/14 12:41
一、 概述
观察者模式是对象的行为模式,又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。
观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态上发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。
二、结构
一个软件系统常常要求在某一个对象的状态发生变化的时候,某些其他的对象做出相应的改变。做到这一点的设计方案有很多,但是为了使系统能够易于复用,应该选择低耦合度的设计方案。减少对象之间的耦合有利于系统的复用,但是同时设计师需要使这些低耦合度的对象之间能够维持行动的协调一致,保证高度的协作。观察者模式是满足这一要求的各种设计方案中最重要的一种。
下面以一个简单的示意性实现为例,讨论观察者模式的结构。
三、组成
抽象主题(Subject):它把所有观察者对象的引用保存到一个聚集里,每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口,可以增加和删除观察者对象。
具体主题(ConcreteSubject):将有关状态存入具体观察者对象;在具体主题内部状态改变时,给所有登记过的观察者发出通知。
抽象观察者(Observer):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。
具体观察者(ConcreteObserver):实现抽象观察者角色所要求的更新接口,以便使本身的状态与主题状态协调。
四、源代码
抽象主题:
public abstract class Subject { /** * 用来保存注册的观察者对象 */ private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>(); /** * 注册观察者对象 * @param observer 观察者对象 */ public void attach(Observer observer){ list.add(observer); System.out.println("Attached an observer"); } /** * 删除观察者对象 * @param observer 观察者对象 */ public void detach(Observer observer){ list.remove(observer); } /** * 通知所有注册的观察者对象 */ public void nodifyObservers(String newState){ for(Observer observer : list){ observer.update(newState); } }}
具体主题:
public class ConcreteSubject extends Subject{ private String state; public String getState() { return state; } public void change(String newState){ state = newState; System.out.println("主题状态为:" + state); //状态发生改变,通知各个观察者 this.nodifyObservers(state); }}
抽象观察者:
public interface Observer { /** * 更新接口 * @param state 更新的状态 */ public void update(String state);}
具体观察者:
public class ConcreteObserver implements Observer { //观察者的状态 private String observerState; @Override public void update(String state) { /** * 更新观察者的状态,使其与目标的状态保持一致 */ observerState = state; System.out.println("状态为:"+observerState); }}
客户端:
public class Client { public static void main(String[] args) { //创建主题对象 ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject(); //创建观察者对象 Observer observer = new ConcreteObserver(); //将观察者对象登记到主题对象上 subject.attach(observer); //改变主题对象的状态 subject.change("new state"); }}
运行结果为:
在运行时,这个客户端首先创建了具体主题类的实例,以及一个观察者对象。然后,它调用主题对象的attach()方法,将这个观察者对象向主题对象登记,也就是将它加入到主题对象的聚集中去。
这时,客户端调用主题的change()方法,改变了主题对象的内部状态。主题对象在状态发生变化时,调用超类的notifyObservers()方法,通知所有登记过的观察者对象。
推模型和拉模型
在观察者模式中,常用的有推模型和拉模型两种方式。
● 推模型
主题对象向观察者推送主题的详细信息,不管观察者是否需要,推送的信息通常是主题对象的全部或部分数据。
● 拉模型
主题对象在通知观察者的时候,只传递少量信息。如果观察者需要更具体的信息,由观察者主动到主题对象中获取,相当于是观察者从主题对象中拉数据。一般这种模型的实现中,会把主题对象自身通过update()方法传递给观察者,这样在观察者需要获取数据的时候,就可以通过这个引用来获取了。
根据上面的描述,发现前面的例子就是典型的推模型,下面给出一个拉模型的实例。
拉模型的抽象观察者类(拉模型把主题对象当做参数传递)
public interface Observer { /** * 更新接口 * @param subject 传入主题对象,方面获取相应的主题对象的状态 */ public void update(Subject subject);}
拉模型的具体观察者类
public class ConcreteObserver implements Observer { //观察者的状态 private String observerState; @Override public void update(Subject subject) { /** * 更新观察者的状态,使其与主题的状态保持一致 */ observerState = ((ConcreteSubject)subject).getState(); System.out.println("观察者状态为:"+observerState); }}
拉模型的抽象主题类
拉模型的抽象主题类主要的改变是nodifyObservers()方法。在循环通知观察者的时候,也就是循环调用观察者的update()方法的时候,传入的参数不同了。
public abstract class Subject { /** * 用来保存注册的观察者对象 */ private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>(); /** * 注册观察者对象 * @param observer 观察者对象 */ public void attach(Observer observer){ list.add(observer); System.out.println("Attached an observer"); } /** * 删除观察者对象 * @param observer 观察者对象 */ public void detach(Observer observer){ list.remove(observer); } /** * 通知所有注册的观察者对象 */ public void nodifyObservers(){ for(Observer observer : list){ observer.update(this);//update中的参数为主题自己 } }}
拉模型的具体主题类(跟推模型相比,有一点变化,就是调用通知观察者的方法的时候,不需要传入参数了)
public class ConcreteSubject extends Subject{ private String state; public String getState() { return state; } public void change(String newState){ state = newState; System.out.println("主题状态为:" + state); //状态发生改变,通知各个观察者 this.nodifyObservers(); }}
客户端
public class Client { public static void main(String[] args) { //创建主题对象 ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject(); //创建观察者对象 Observer observer = new ConcreteObserver(); //将观察者对象登记到主题对象上 subject.attach(observer); //改变主题对象的状态 subject.change("new state"); }}
两种模式的比较
■ 推模型是假定主题对象知道观察者需要的数据;而拉模型是主题对象不知道观察者具体需要什么数据,没有办法的情况下,干脆把自身传递给观察者,让观察者自己去按需要取值。
■ 推模型可能会使得观察者对象难以复用,因为观察者的update()方法是按需要定义的参数,可能无法兼顾没有考虑到的使用情况。这就意味着出现新情况的时候,就可能提供新的update()方法,或者是干脆重新实现观察者;而拉模型就不会造成这样的情况,因为拉模型下,update()方法的参数是主题对象本身,这基本上是主题对象能传递的最大数据集合了,基本上可以适应各种情况的需要。
粗略来说区别如下表:
五、使用场景
场景实例:
报社送报纸给订阅者。
只要是订阅了人民日报的人,有了新报纸就会送到订阅者那里去,当你不想订的时候取消就不订阅就不会再收到报纸了。
使用观察者模式结构图如下:
源代码:
抽象主题(报纸接口):
//报纸接口public interface INewsPaper{ //添加订阅者 void addSubscriber(ISubScribe mSubScribe); //取消订阅 void removeSubScriber(ISubScribe mSubScribe); //发送报纸 void sendNewsPaper();}
具体主题(人民日报):
//人民日报public class PeopleNewsPaper implements INewsPaper{ //订阅者的列表 private List<ISubScribe> subList = new ArrayList<ISubScribe>(); //添加订阅者 @Override public void addSubscriber(ISubScribe mSubScribe) { subList.add(mSubScribe); } //移除订阅者 @Override public void removeSubScriber(ISubScribe mSubScribe) { subList.remove(mSubScribe); } //发报纸啦~~ @Override public void sendNewsPaper() { for(ISubScribe aSub : subList) { aSub.hasNewPaper();//订阅者有报纸啦 } }}
抽象观察者(订阅者):
//订阅者public interface ISubScribe{ //有新的报纸了就会被执行通知 void hasNewPaper();}
具体观察者(订阅者):
public class SubHuman implements ISubScribe{ //订阅者的名字 private String sName; public SubHuman(String name) { this.sName = name; } //订阅者有新报纸了 @Override public void hasNewPaper() { System.out.println(sName + "!! 有新的报纸了,请查收!"); }}
客户端:
public class Client { public static void main(String[] args) { PeopleNewsPaper peopleNewsPaper = new PeopleNewsPaper(); SubHuman _XiaoMing = new SubHuman("小明"); SubHuman _ZhaoYun = new SubHuman("赵云"); SubHuman _LiuBei = new SubHuman("刘备"); //小明订报 peopleNewsPaper.addSubscriber(_XiaoMing); //赵云订报 peopleNewsPaper.addSubscriber(_ZhaoYun); //刘备订报 peopleNewsPaper.addSubscriber(_LiuBei); //有新报纸了 peopleNewsPaper.sendNewsPaper(); System.out.println("---------------发完报纸了------------------"); //小明不想订了,取消报纸 peopleNewsPaper.removeSubScriber(_XiaoMing); //又有新报纸了 就没有小明的报纸 了 peopleNewsPaper.sendNewsPaper(); }}
运行结果:
该例子在 hasNewPaper() 方法,即观察者更新状态的方法中没有使用到参数,而直接使用以下语句。所以既不属于推模式也不属于拉模式。
System.out.println(sName + "!! 有新的报纸了,请查收!");
六、Java内置的观察者模式
主题(被观察者):扩展自java.util.Observable类。(因为是类,所以存在一定的局限性)。
观察者:实现java.util.Observer接口。
通过调用Observable对象的addObserver()和deleteObserver()方法添加或者删除观察者。
被观察者送出通知时,需要两个步骤:
1. 调用setChanged()方法,标记状态已经改变的事实;
2. 调用两种notifyObservers()方法中的一个:
notifyObservers()或notifyObservers(Object arg):当通知时,后者的版本可以传送任何的数据对象给每一个观察者。
观察者接收通知:
update(Observable o, Object arg)
主题本身是第一个参数,第二个参数为notifyObservers(Object arg)的数据对象,如果没有则为空。
参考文章:
http://www.cnblogs.com/li-peng/archive/2013/02/04/2892116.html
http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/05/16/2502279.html
http://www.cnblogs.com/mengdd/archive/2013/01/03/2843298.html
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