一、概述
观察者模式又被称为发布-订阅模式,属于行为型
设计模式的一种,是一个在项目中经常使用的模式。它的定义如下。
定义:定义对象间一种一对多的依赖关系,每当一个对象改变状态时,则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。
观察者模式的结构图如下图所示:
在观察者模式中有如下角色:
-
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。 -
ConcreteObserver
: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。
二、观察者模式的简单实现
以微信公众号为例,假设微信用户就是观察者,微信公众号是被观察者,有多个微信用户关注了“程序员”这个公众号,当这个公众号更新时就会通知这些订阅的微信用户。接下来用代码实现,如下所示:
(1) 抽象观察者
里面只定义了一个更新的方法:
public interface Observer {
public void update(String message);
}
(2) 具体观察者
微信用户是观察者,里面实现了更新的方法,如下所示:
public class WeixinUser implements Observer {
//微信用户名
private String name;
public WeixinUser(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void update(String message) {
System.out.println(name + "-" + message);
}
}
(3) 抽象被观察者
抽象被观察者,提供了attach
、detach
、notify
三个方法,如下所示:
public interface Subject {
/**
* 添加订阅者
* @param observer observer
*/
public void attach(Observer observer);
/**
* 删除订阅者
* @param observer observer
*/
public void detach(Observer observer);
/**
* 通知订阅者更新消息
*/
public void notify(String message);
}
(4) 具体被观察者
微信公众号是具体主题(具体被观察者),里面存储了订阅该公众号的微信用户,并实现了抽象主题的方法:
public class SubscriptionSubject implements Subject {
//存储订阅公众号的微信用户
private List<Observer> weixinUserList = new ArrayList<>();
@Override
public void attach(Observer observer) {
weixinUserList.add(observer);
}
@Override
public void detach(Observer observer) {
weixinUserList.remove(observer);
}
@Override
public void notify(String message) {
for (Observer observer : weixinUserList) {
observer.update(message);
}
}
}
(5) 客户端调用
public class Client {
public static void main(String[] args){
SubscriptionSubject mSubscriptionSubject = new SubscriptionSubject();
//创建微信用户
WeixinUser user1 = new WeixinUser("张三");
WeixinUser user2 = new WeixinUser("李四");
WeixinUser user3 = new WeixinUser("王二");
//订阅公众号
mSubscriptionSubject.attach(user1);
mSubscriptionSubject.attach(user2);
mSubscriptionSubject.attach(user3);
//公众号更新发出消息给订阅的微信用户
mSubscriptionSubject.notify("公众号内容更新了!");
}
}
输出结果:
使用场景
- 关联行为场景。需要注意的是,关联行为是可拆分的,而不是“组合”的关系。
- 事件多级触发场景。
- 跨系统的消息交换场景,如消息队列、事件总线的处理机制。
优缺点
-
优点
- 观察者和被观察者之间是抽象耦合,容易扩展。
- 方便建立一套触发机制。
- 缺点:在应用观察者模式时需要考虑一下开发效率和运行效率的问题。程序中包括一个被观察者、多个观察者,开发、调试等内容会比较复杂,而且在Java中消息的通知一般是顺序执行的,那么一个观察者卡顿,会影响整体的执行效率,在这种情况下,一般会采用异步方式。
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