设计模式 ---- 观察者设计模式模式

mac2024-10-21  57

观察者模式

观察者模式(Observer,又被称为模型(Model)-视图(View)模式、发布-订阅模式)。其目的是用来定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便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。观察者塔式统通常被用来实现事件处理系统。

在观察者模式中,主题是通知的发布者,它发出通知时并不需要知道谁是它的观察者,可以有任意数目的观察者订阅并接收通知。观察者模式不仅被广泛应用于软件界面元素之间的交互,在业务对象之间的交互、权限管理等方面也有广泛的应用。

在观察者模式中,一个目标物件管理所有相依于它的观察者物件,并且在它本身的状态改变时主动发出通知。这通常透过呼叫各观察者所提供的方法来实现。此种模式通常被用来实现事件处理系统。 观察者模式完美的将观察者和被观察对象分离开。比如,用户界面可以作为一个观察者,业务数据是被观察者,用户界面观察业务数据的变化,发现数据变化后,就显示在界面上。 观察者模式模式必须包含 观 察 者 \color{#ed1c24}{观察者} 被 观 察 对 象 \color{#ed1c24}{被观察对象} 两个角色。在上面例子中,业务数据是被观察对象,用户界面是观察者。观察者和被观察者之间存在“观察”的逻辑关联,当被观察者发生改变的时候,观察者就会观察到这样的变化,并且做出相应的响应。如果在用户界面、业务数据之间使用这样的观察过程,可以确保界面和数据之间划清界限,假定应用程序的需求发生变化,需要修改界面的表现,只需要重新构建一个用户界面,业务数据不需要发生变化。

观察者设计模式的优点:

观察者和被观察者是松偶合(抽象耦合)的。改变主题或观察者中的一方,另一方不会受到影像。建立一套触发机制。

观察者设计模式的缺点:

如果一个被观察者对象有很多的直接和间接的观察者的话,将所有的观察者都通知到会花费很多时间。如果在观察者和被观察对象之间有循环依赖的话,被观察对象会触发它们之间进行循环调用,可能导致系统崩溃。观察者模式没有相应的机制让观察者知道所观察的目标对象是怎么发生变化的,而仅仅只是知道观察目标发生了变化。

使用场景:

一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一个方面。一个对象的改变将导致其他一个或多个对象也发生改变,而不知道具体有多少对象将发生改变。一个对象必须通知其他对象,但并不知道这些对象是谁。需要在系统中创建一个触发链,A对象的行为将影响B对象,B对象的行为将影响C对象……

注意事项:

JDK中也有自带的观察者模式(Java中已经标为过时,不再建议使用了),但是被观察者是一个类而不是接口,限制了它的复用能力避免循环引用如果顺序执行,某一观察者错误会导致系统卡壳,一般采用异步方式

观察者设计模式包含四个角色:

抽象被观察者角色(Subject):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(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。具体被观察者角色(ConcreteSubject):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(ConcreteObserver):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。

示例:

类图: 第一步:定义抽象观察者接口

public interface Observer { void update(String message); }

第二步:定义抽象被观者接口

public interface Observerable { //添加观察者 void registerObserver(Observer o); //删除观察者 void removeObserver(Observer o); //通知观察者 void notifyObserver(); }

第三步:定义被观者

public class BusinessServer implements Observerable { private List<Observer> list; //面向接口编程 private String msg; public BusinessServer() { list = new ArrayList<>(); } @Override public void registerObserver(Observer observer) { list.add(observer); } @Override public void removeObserver(Observer observer) { if (!list.isEmpty()) { list.remove(observer); } } //遍历 @Override public void notifyObserver() { for (int i = 0; i < list.size(); i++) { Observer observer = list.get(i); observer.update(msg);//通知Observer调用update方法 } } public void setMsg(String msg) { this.msg = msg; System.out.println("业务数据发生更新: " + msg); // 当被观察者调用notifyObservers()方法时,观察者的update()方法会被回调。 notifyObserver(); //消息更新,通知所有观察者 } }

第四步:定义观察者

public class UserInterface implements Observer { private String name; private String msg; public UserInterface(String name) { this.name = name; } @Override public void update(String message) { this.msg = message; System.out.println(name + " 收到推送消息: " + msg); } }

第五步:测试代码

public static void main(String[] args) { BusinessServer server = new BusinessServer(); Observer zhangsan = new UserInterface("zhangsan"); Observer lisi = new UserInterface("lisi"); server.registerObserver(zhangsan); server.registerObserver(lisi); server.setMsg("梁云亮是个非常负责任的老师!"); System.out.println("----------------------------------------------"); server.removeObserver(zhangsan); server.setMsg("梁云亮老师的技术水平很牛!"); }

运行测试代码,结果如下:

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