第十五章 观察者模式

本文主要是介绍第十五章 观察者模式，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目录

1 观察者模式介绍

2 观察者模式原理

3 观察者模式实现

4 观察者模式应用实例

 5 观察者模式总结

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1 观察者模式介绍

观察者模式的应用场景非常广泛，小到代码层面的解耦，大到架构层面的系统解耦，再或者 一些产品的设计思路，都有这种模式的影子.

现在我们常说的基于事件驱动的架构，其实也是观察者模式的一种最佳实践。当我们观察某一个对象时，对象传递出的每一个行为都被看成是一个事件，观察者通过处理每一个事件来完成自身的操作处理。

观察者模式(observer pattern)的原始定义是：定义对象之间的一对多依赖关系，这样当一个对象改变状态时，它的所有依赖项都会自动得到通知和更新。

2 观察者模式原理

• Subject：抽象主题（抽象被观察者），抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里，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对象。
• ConcreteSubject：具体主题（具体被观察者），该角色将有关状态存入具体观察者对象，在具体主题的内部状态发生改变时，给所有注册过的观察者发送通知。
• Observer：抽象观察者，是观察者的抽象类，它定义了一个更新接口，使得在得到主题更改通知时更新自己。
• ConcrereObserver：具体观察者，实现抽象观察者定义的更新接口，以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。在具体观察者中维护一个指向具体目标对象的引用,它存储具体观察者的有关状态,这些状态需要与具体目标保持一致.

3 观察者模式实现

• 观察者

/*** 抽象观察者* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public interface Observer {//update方法: 为不同观察者的更新(响应)行为定义相同的接口,不同的观察者对该方法有不同的实现public void update();
}/*** 具体观察者* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public class ConcreteObserverOne implements Observer {@Overridepublic void update() {//获取消息通知,执行业务代码System.out.println("ConcreteObserverOne 得到通知!");}
}/*** 具体观察者* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public class ConcreteObserverTwo implements Observer {@Overridepublic void update() {//获取消息通知,执行业务代码System.out.println("ConcreteObserverTwo 得到通知!");}
}

• 被观察者

/*** 抽象目标类* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public interface Subject {void attach(Observer observer);void detach(Observer observer);void notifyObservers();
}/*** 具体目标类* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public class ConcreteSubject implements Subject {//定义集合,存储所有观察者对象private ArrayList<Observer> observers = new ArrayList<>();//注册方法,向观察者集合中增加一个观察者@Overridepublic void attach(Observer observer) {observers.add(observer);}//注销方法,用于从观察者集合中删除一个观察者@Overridepublic void detach(Observer observer) {observers.remove(observer);}//通知方法@Overridepublic void notifyObservers() {//遍历观察者集合,调用每一个观察者的响应方法for (Observer obs : observers) {obs.update();}}
}

• 测试类

public class Client {public static void main(String[] args) {//创建目标类(被观察者)ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();//注册观察者类,可以注册多个subject.attach(new ConcreteObserverOne());subject.attach(new ConcreteObserverTwo());//具体主题的内部状态发生改变时，给所有注册过的观察者发送通知。subject.notifyObservers();}
}

4 观察者模式应用实例

1 ) 未使用设计模式

/*** 模拟买房摇号服务* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public class DrawHouseService {//摇号抽签public String lots(String uId){if(uId.hashCode() % 2 == 0){return "恭喜ID为: " + uId + " 的用户,在本次摇号中中签! !";}else{return "很遗憾,ID为: " + uId + "的用户,您本次未中签! !";}}
}public class LotteryResult {private String uId; // 用户idprivate String msg; // 摇号信息private Date dataTime; // 业务时间//get&set.....
}/*** 开奖服务接口* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public interface LotteryService {//摇号相关业务public LotteryResult lottery(String uId);
}/*** 开奖服务* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public class LotteryServiceImpl implements LotteryService {//注入摇号服务private DrawHouseService houseService = new DrawHouseService();@Overridepublic LotteryResult lottery(String uId) {//摇号String result = houseService.lots(uId);//发短信System.out.println("发送短信通知用户ID为: " + uId + ",您的摇号结果如下: " + result);//发送MQ消息System.out.println("记录用户摇号结果(MQ), 用户ID:" +  uId + ",摇号结果:" + result);return new LotteryResult(uId,result,new Date());}
}@Test
public void test1(){LotteryService ls = new LotteryServiceImpl();String result  = ls.lottery("1234567887654322");System.out.println(result);
}

1 ) 使用观察者模式进行优化

• 事件监听

/*** 事件监听接口* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public interface EventListener {void doEvent(LotteryResult result);
}/*** 短信发送事件* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public class MessageEventListener implements EventListener {@Overridepublic void doEvent(LotteryResult result) {System.out.println("发送短信通知用户ID为: " + result.getuId() +",您的摇号结果如下: " + result.getMsg());}
}/*** MQ消息发送事件* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public class MQEventListener implements EventListener {@Overridepublic void doEvent(LotteryResult result) {System.out.println("记录用户摇号结果(MQ), 用户ID:" +  result.getuId() +",摇号结果:" + result.getMsg());}
}

 事件处理

/*** 事件处理类* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public class EventManager {public enum EventType{MQ,Message}//监听器集合Map<Enum<EventType>, List<EventListener>> listeners = new HashMap<>();public EventManager(Enum<EventType>... operations) {for (Enum<EventType> operation : operations) {this.listeners.put(operation,new ArrayList<>());}}/*** 订阅* @param eventType 事件类型* @param listener  监听*/public void subscribe(Enum<EventType> eventType, EventListener listener){List<EventListener> users = listeners.get(eventType);users.add(listener);}/*** 取消订阅* @param eventType 事件类型* @param listener  监听*/public void unsubscribe(Enum<EventType> eventType,EventListener listener){List<EventListener> users = listeners.get(eventType);users.remove(listener);}/*** 通知* @param eventType 事件类型* @param result    结果*/public void notify(Enum<EventType> eventType, LotteryResult result){List<EventListener> users = listeners.get(eventType);for (EventListener listener : users) {listener.doEvent(result);}}

摇号业务处理

/*** 开奖服务接口* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public abstract class LotteryService{private EventManager eventManager;public LotteryService(){//设置事件类型eventManager = new EventManager(EventManager.EventType.MQ, EventManager.EventType.Message);//订阅eventManager.subscribe(EventManager.EventType.Message,new MessageEventListener());eventManager.subscribe(EventManager.EventType.MQ,new MQEventListener());}public LotteryResult lotteryAndMsg(String uId){LotteryResult result = lottery(uId);//发送通知eventManager.notify(EventManager.EventType.Message,result);eventManager.notify(EventManager.EventType.MQ,result);return result;}public abstract LotteryResult lottery(String uId);
}/*** 开奖服务* @author spikeCong* @date 2022/10/11**/
public class LotteryServiceImpl extends LotteryService {//注入摇号服务private DrawHouseService houseService = new DrawHouseService();@Overridepublic LotteryResult lottery(String uId) {//摇号String result = houseService.lots(uId);return new LotteryResult(uId,result,new Date());}
}

测试

@Test
public void test2(){LotteryService ls = new LotteryServiceImpl();LotteryResult result  = ls.lotteryAndMsg("1234567887654322");System.out.println(result);
}

 5 观察者模式总结

1) 观察者模式的优点

• 降低了目标与观察者之间的耦合关系，两者之间是抽象耦合关系。
• 被观察者发送通知，所有注册的观察者都会收到信息【可以实现广播机制】

2) 观察者模式的缺点

• 如果观察者非常多的话，那么所有的观察者收到被观察者发送的通知会耗时
• 如果被观察者有循环依赖的话，那么被观察者发送通知会使观察者循环调用，会导致系统崩溃

3 ) 观察者模式常见的使用场景

• 当一个对象状态的改变需要改变其他对象时。比如，商品库存数量发生变化时，需要通知商品详情页、购物车等系统改变数量。
• 一个对象发生改变时只想要发送通知，而不需要知道接收者是谁。比如，订阅微信公众号的文章，发送者通过公众号发送，订阅者并不知道哪些用户订阅了公众号。
• 需要创建一种链式触发机制时。比如，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……这样通过观察者模式能够很好地实现。
• 微博或微信朋友圈发送的场景。这是观察者模式的典型应用场景，一个人发微博或朋友圈，只要是关联的朋友都会收到通知；一旦取消关注，此人以后将不会收到相关通知。
• 需要建立基于事件触发的场景。比如，基于 Java UI 的编程，所有键盘和鼠标事件都由它的侦听器对象和指定函数处理。当用户单击鼠标时，订阅鼠标单击事件的函数将被调用，并将所有上下文数据作为方法参数传递给它。

4 ) JDK 中对观察者模式的支持

JDK中提供了Observable类以及Observer接口,它们构成了JDK对观察者模式的支持.

• java.util.Observer 接口: 该接口中声明了一个方法,它充当抽象观察者,其中声明了一个update方法.

  void update(Observable o, Object arg);
  

• java.util.Observable 类: 充当观察目标类(被观察类) , 在该类中定义了一个Vector集合来存储观察者对象.下面是它最重要的 3 个方法。

  • void addObserver(Observer o) 方法：用于将新的观察者对象添加到集合中。

  • void notifyObservers(Object arg) 方法：调用集合中的所有观察者对象的 update方法，通知它们数据发生改变。通常越晚加入集合的观察者越先得到通知。

  • void setChange() 方法：用来设置一个 boolean 类型的内部标志，注明目标对象发生了变化。当它为true时，notifyObservers() 才会通知观察者。

这篇关于第十五章 观察者模式的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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