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常见设计模式

常见设计模式

作者: 冰凡513 | 来源:发表于2017-08-21 14:25 被阅读0次

    、设计模式的起源

    最早提出“设计模式”概念的是建筑设计大师亚力山大Alexander。在1970年他的《建筑的永恒之道》里描述了投计模式的发现,因为它已经存在了千百年之久,而现代才被通过大量的研究而被发现。

    在《建筑的永恒之道》里这样描述:模式是一条由三个部分组成的通用规则:它表示了一个特定环境一类问题一个解决方案之间的关系。每一个模式描述了一个不断重复发生的问题,以及该问题解决方案的核心设计

    在他的另一本书《建筑模式语言》中提到了现在已经定义了253种模式。比如:

    说明城市主要的结构:亚文化区的镶嵌、分散的工作点、城市的魅力、地方交通区

    住宅团组:户型混合、公共性的程度、住宅团组、联排式住宅、丘状住宅、老人天地室内环境和室外环境、阴和阳总是一气呵成

    针对住宅:夫妻的领域、儿童的领域、朝东的卧室、农家的厨房、私家的沿街露台、个人居室、起居空间的序列、多床卧室、浴室、大储藏室

    针对办公室、车间和公共建筑物:灵活办公空间、共同进餐、共同小组、宾至如归、等候场所、小会议室、半私密办公室

    尽管亚力山大的著作是针对建筑领域的,但他的观点实际上适用于所有的工程设计领域,其中也包括软件设计领域。“软件设计模式”,这个术语是在1990年代由Erich Gamma等人从建筑设计领域引入到计算机科学中来的。目前主要有23种。

    二、软件设计模式的分类

    2.1.创建型

    创建对象时,不再由我们直接实例化对象;而是根据特定场景,由程序来确定创建对象的方式,从而保证更大的性能、更好的架构优势。创建型模式主要有简单工厂模式(并不是23种设计模式之一)、工厂方法、抽象工厂模式单例模式、生成器模式和原型模式。

    2.2.结构型

    用于帮助将多个对象组织成更大的结构。结构型模式主要有适配器模式adapter、桥接模式bridge、组合器模式component、装饰器模式decorator、门面模式、亨元模式flyweight和代理模式proxy

    2.3.行为型

    用于帮助系统间各对象的通信,以及如何控制复杂系统中流程。行为型模式主要有命令模式command、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式state、策略模式、模板模式和访问者模式。

    三、常见设计模式介绍

    3.1.单例模式(singleton)

    有些时候,允许自由创建某个类的实例没有意义,还可能造成系统性能下降。如果一个类始终只能创建一个实例,则这个类被称为单例类,这种模式就被称为单例模式。

    一般建议单例模式的方法命名为:getInstance(),这个方法的返回类型肯定是单例类的类型了。getInstance方法可以有参数,这些参数可能是创建类实例所需要的参数,当然,大多数情况下是不需要的

    publicclassSingleton {

    publicstaticvoidmain(String[] args)

    {

    //创建Singleton对象不能通过构造器,只能通过getInstance方法

    Singleton s1 = Singleton.getInstance();

    Singleton s2 = Singleton.getInstance();

    //将输出true

    System.out.println(s1 == s2);

    }

    //使用一个变量来缓存曾经创建的实例

    privatestaticSingletoninstance;

    //将构造器使用private修饰,隐藏该构造器

    privateSingleton(){

    System.out.println("Singleton被构造!");

    }

    //提供一个静态方法,用于返回Singleton实例

    //该方法可以加入自定义的控制,保证只产生一个Singleton对象

    publicstaticSingleton getInstance()

    {

    //如果instance为null,表明还不曾创建Singleton对象

    //如果instance不为null,则表明已经创建了Singleton对象,将不会执行该方法

    if(instance==null)

    {

    //创建一个Singleton对象,并将其缓存起来

    instance=newSingleton();

    }

    returninstance;

    }

    }

    单例模式主要有如下两个优势:

    1)减少创建Java实例所带来的系统开销

    2)便于系统跟踪单个Java实例的生命周期、实例状态等。

    3.2.简单工厂(StaticFactory Method)

    简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式,可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。

    A实例调用B实例的方法,称为A依赖于B。如果使用new关键字来创建一个B实例(硬编码耦合),然后调用B实例的方法。一旦系统需要重构:需要使用C类来代替B类时,程序不得不改写A类代码。而用工厂模式则不需要关心B对象的实现、创建过程。

    Output,接口

    publicinterfaceOutput

    {

    //接口里定义的属性只能是常量

    intMAX_CACHE_LINE= 50;

    //接口里定义的只能是public的抽象实例方法

    voidout();

    voidgetData(String msg);

    }

    Printer,Output的一个实现

    //让Printer类实现Output

    publicclassPrinterimplementsOutput

    {

    privateString[]printData=newString[MAX_CACHE_LINE];

    //用以记录当前需打印的作业数

    privateintdataNum= 0;

    publicvoidout()

    {

    //只要还有作业,继续打印

    while(dataNum> 0)

    {

    System.out.println("打印机打印:"+printData[0]);

    //把作业队列整体前移一位,并将剩下的作业数减1

    System.arraycopy(printData, 1,printData, 0, --dataNum);

    }

    }

    publicvoidgetData(String msg)

    {

    if(dataNum>=MAX_CACHE_LINE)

    {

    System.out.println("输出队列已满,添加失败");

    }

    else

    {

    //把打印数据添加到队列里,已保存数据的数量加1。

    printData[dataNum++] = msg;

    }

    }

    }

    BetterPrinter,Output的一个实现

    publicclassBetterPrinterimplementsOutput

    {

    privateString[]printData=newString[MAX_CACHE_LINE* 2];

    //用以记录当前需打印的作业数

    privateintdataNum= 0;

    publicvoidout()

    {

    //只要还有作业,继续打印

    while(dataNum> 0)

    {

    System.out.println("高速打印机正在打印:"+printData[0]);

    //把作业队列整体前移一位,并将剩下的作业数减1

    System.arraycopy(printData, 1,printData, 0, --dataNum);

    }

    }

    publicvoidgetData(String msg)

    {

    if(dataNum>=MAX_CACHE_LINE* 2)

    {

    System.out.println("输出队列已满,添加失败");

    }

    else

    {

    //把打印数据添加到队列里,已保存数据的数量加1。

    printData[dataNum++] = msg;

    }

    }

    }

    OutputFactory,简单工厂类

    publicOutput getPrinterOutput(String type) {

    if(type.equalsIgnoreCase("better")) {

    returnnewBetterPrinter();

    }else{

    returnnewPrinter();

    }

    }

    Computer

    publicclassComputer

    {

    privateOutputout;

    publicComputer(Output out)

    {

    this.out= out;

    }

    //定义一个模拟获取字符串输入的方法

    publicvoidkeyIn(String msg)

    {

    out.getData(msg);

    }

    //定义一个模拟打印的方法

    publicvoidprint()

    {

    out.out();

    }

    publicstaticvoidmain(String[] args)

    {

    //创建OutputFactory

    OutputFactory of =newOutputFactory();

    //将Output对象传入,创建Computer对象

    Computer c =newComputer(of.getPrinterOutput("normal"));

    c.keyIn("建筑永恒之道");

    c.keyIn("建筑模式语言");

    c.print();

    c =newComputer(of.getPrinterOutput("better"));

    c.keyIn("建筑永恒之道");

    c.keyIn("建筑模式语言");

    c.print();

    }

    使用简单工厂模式的优势:让对象的调用者和对象创建过程分离,当对象调用者需要对象时,直接向工厂请求即可。从而避免了对象的调用者与对象的实现类以硬编码方式耦合,以提高系统的可维护性、可扩展性。工厂模式也有一个小小的缺陷:当产品修改时,工厂类也要做相应的修改。

    3.3.工厂方法(Factory Method)和抽象工厂(Abstract Factory)

    如果我们不想在工厂类中进行逻辑判断,程序可以为不同产品类提供不同的工厂,不同的工厂类和产不同的产品。

    当使用工厂方法设计模式时,对象调用者需要与具体的工厂类耦合,如:

    //工厂类的定义1

    publicclassBetterPrinterFactory

    implementsOutputFactory

    {

    publicOutput getOutput()

    {

    //该工厂只负责产生BetterPrinter对象

    returnnewBetterPrinter();

    }

    }

    //工厂类的定义2

    publicclassPrinterFactory

    implementsOutputFactory

    {

    publicOutput getOutput()

    {

    //该工厂只负责产生Printer对象

    returnnewPrinter();

    }

    }

    //工厂类的调用

    //OutputFactory of = new BetterPrinterFactory();

    OutputFactory of =newPrinterFactory();

    Computerc =newComputer(of.getOutput());

    使用简单工厂类,需要在工厂类里做逻辑判断。而工厂类虽然不用在工厂类做判断。但是带来了另一种耦合:客户端代码与不同的工厂类耦合。

    为了解决客户端代码与不同工厂类耦合的问题。在工厂类的基础上再增加一个工厂类,该工厂类不制造具体的被调用对象,而是制造不同工厂对象。如:

    //抽象工厂类的定义,在工厂类的基础上再建一个工厂类

    publicclassOutputFactoryFactory

    {

    //仅定义一个方法用于返回输出设备。

    publicstaticOutputFactory getOutputFactory(

    String type)

    {

    if(type.equalsIgnoreCase("better"))

    {

    returnnewBetterPrinterFactory();

    }

    else

    {

    returnnewPrinterFactory();

    }

    }

    }

    //抽象工厂类的调用

    OutputFactory of = OutputFactoryFactory.getOutputFactory("better");

    Computer c =newComputer(of.getOutput());

    3.4.代理模式(Proxy)

    代理模式是一种应用非常广泛的设计模式,当客户端代码需要调用某个对象时,客户端实际上不关心是否准确得到该对象,它只要一个能提供该功能的对象即可,此时我们就可返回该对象的代理(Proxy)。

    代理就是一个Java对象代表另一个Java对象来采取行动。如:

    publicclassImageProxyimplementsImage

    {

    //组合一个image实例,作为被代理的对象

    privateImageimage;

    //使用抽象实体来初始化代理对象

    publicImageProxy(Image image)

    {

    this.image= image;

    }

    /**

    *重写Image接口的show()方法

    *该方法用于控制对被代理对象的访问,

    *并根据需要负责创建和删除被代理对象

    */

    publicvoidshow()

    {

    //只有当真正需要调用image的show方法时才创建被代理对象

    if(image==null)

    {

    image=newBigImage();

    }

    image.show();

    }

    }

    调用时,先不创建:

    Image image = new ImageProxy(null);

    hibernate默认启用延迟加载,当系统加载A实体时,A实体关联的B实体并未被加载出来,A实体所关联的B实体全部是代理对象——只有等到A实体真正需要访问B实体时,系统才会去数据库里抓取B实体所对应的记录。

    借助于Java提供的Proxy和InvocationHandler,可以实现在运行时生成动态代理的功能,而动态代理对象就可以作为目标对象使用,而且增强了目标对象的功能。如:

    Panther

    publicinterfacePanther

    {

    //info方法声明

    publicvoidinfo();

    //run方法声明

    publicvoidrun();

    }

    GunPanther

    publicclassGunPantherimplementsPanther

    {

    //info方法实现,仅仅打印一个字符串

    publicvoidinfo()

    {

    System.out.println("我是一只猎豹!");

    }

    //run方法实现,仅仅打印一个字符串

    publicvoidrun()

    {

    System.out.println("我奔跑迅速");

    }

    }

    MyProxyFactory,创建代理对象

    publicclassMyProxyFactory

    {

    //为指定target生成动态代理对象

    publicstaticObject getProxy(Object target)

    throwsException

    {

    //创建一个MyInvokationHandler对象

    MyInvokationHandler handler =

    newMyInvokationHandler();

    //为MyInvokationHandler设置target对象

    handler.setTarget(target);

    //创建、并返回一个动态代理

    returnProxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader()

    , target.getClass().getInterfaces(), handler);

    }

    }

    MyInvokationHandler,增强代理的功能

    publicclassMyInvokationHandlerimplementsInvocationHandler

    {

    //需要被代理的对象

    privateObjecttarget;

    publicvoidsetTarget(Object target)

    {

    this.target= target;

    }

    //执行动态代理对象的所有方法时,都会被替换成执行如下的invoke方法

    publicObject invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)

    throwsException

    {

    TxUtil tx =newTxUtil();

    //执行TxUtil对象中的beginTx。

    tx.beginTx();

    //以target作为主调来执行method方法

    Object result = method.invoke(target, args);

    //执行TxUtil对象中的endTx。

    tx.endTx();

    returnresult;

    }

    }

    TxUtil

    publicclassTxUtil

    {

    //第一个拦截器方法:模拟事务开始

    publicvoidbeginTx()

    {

    System.out.println("=====模拟开始事务=====");

    }

    //第二个拦截器方法:模拟事务结束

    publicvoidendTx()

    {

    System.out.println("=====模拟结束事务=====");

    }

    }

    测试

    publicstaticvoidmain(String[] args)

    throwsException

    {

    //创建一个原始的GunDog对象,作为target

    Panther target =newGunPanther();

    //以指定的target来创建动态代理

    Panther panther = (Panther)MyProxyFactory.getProxy(target);

    //调用代理对象的info()和run()方法

    panther.info();

    panther.run();

    }

    spring所创建的AOP代理就是这种动态代理。但是Spring AOP更灵活。

    3.5.命令模式(Command)

    某个方法需要完成某一个功能,完成这个功能的大部分步骤已经确定了,但可能有少量具体步骤无法确定,必须等到执行该方法时才可以确定。(在某些编程语言如Ruby、Perl里,允许传入一个代码块作为参数。但Jara暂时还不支持代码块作为参数)。在Java中,传入该方法的是一个对象,该对象通常是某个接口的匿名实现类的实例,该接口通常被称为命令接口,这种设计方式也被称为命令模式。

    如:

    Command

    publicinterfaceCommand

    {

    //接口里定义的process方法用于封装“处理行为”

    voidprocess(int[] target);

    }

    ProcessArray

    publicclassProcessArray

    {

    //定义一个each()方法,用于处理数组,

    publicvoideach(int[] target , Commandcmd)

    {

    cmd.process(target);

    }

    }

    TestCommand

    publicclassTestCommand

    {

    publicstaticvoidmain(String[] args)

    {

    ProcessArray pa =newProcessArray();

    int[] target = {3, -4, 6, 4};

    //第一次处理数组,具体处理行为取决于Command对象

    pa.each(target ,newCommand()

    {

    //重写process()方法,决定具体的处理行为

    publicvoidprocess(int[]

    target)

    {

    for(inttmp : target )

    {

    System.out.println("迭代输出目标数组的元素:"+ tmp);

    }

    }

    });

    System.out.println("------------------");

    //第二次处理数组,具体处理行为取决于Command对象

    pa.each(target ,newCommand()

    {

    //重写process方法,决定具体的处理行为

    publicvoidprocess(int[]

    target)

    {

    intsum = 0;

    for(inttmp : target )

    {

    sum += tmp;

    }

    System.out.println("数组元素的总和是:"+ sum);

    }

    });

    }

    }

    HibernateTemplate使用了executeXxx()方法弥补了HibernateTemplate的不足,该方法需要接受一个HibernateCallback接口,该接口的代码如下:

    public interface HibernateCallback

    {

    Object doInHibernate(Session session);

    }

    3.6.策略模式(Strategy)

    策略模式用于封装系列的算法,这些算法通常被封装在一个被称为Context的类中,客户端程序可以自由选择其中一种算法,或让Context为客户端选择一种最佳算法——使用策略模式的优势是为了支持算法的自由切换。

    DiscountStrategy,折扣方法接口

    publicinterfaceDiscountStrategy

    {

    //定义一个用于计算打折价的方法

    doublegetDiscount(doubleoriginPrice);

    }

    OldDiscount,旧书打折算法

    publicclassOldDiscountimplementsDiscountStrategy {

    //重写getDiscount()方法,提供旧书打折算法

    publicdoublegetDiscount(doubleoriginPrice) {

    System.out.println("使用旧书折扣...");

    returnoriginPrice * 0.7;

    }

    }

    VipDiscount,VIP打折算法

    //实现DiscountStrategy接口,实现对VIP打折的算法

    publicclassVipDiscountimplementsDiscountStrategy {

    //重写getDiscount()方法,提供VIP打折算法

    publicdoublegetDiscount(doubleoriginPrice) {

    System.out.println("使用VIP折扣...");

    returnoriginPrice * 0.5;

    }

    }

    策略定义

    publicclassDiscountContext

    {

    //组合一个DiscountStrategy对象

    privateDiscountStrategystrategy;

    //构造器,传入一个DiscountStrategy对象

    publicDiscountContext(DiscountStrategy strategy)

    {

    this.strategy= strategy;

    }

    //根据实际所使用的DiscountStrategy对象得到折扣价

    publicdoublegetDiscountPrice(doubleprice)

    {

    //如果strategy为null,系统自动选择OldDiscount类

    if(strategy==null)

    {

    strategy=newOldDiscount();

    }

    returnthis.strategy.getDiscount(price);

    }

    //提供切换算法的方法

    publicvoidsetDiscount(DiscountStrategy strategy)

    {

    this.strategy= strategy;

    }

    }

    测试

    publicstaticvoidmain(String[] args)

    {

    //客户端没有选择打折策略类

    DiscountContext dc =newDiscountContext(null);

    doubleprice1 = 79;

    //使用默认的打折策略

    System.out.println("79元的书默认打折后的价格是:"

    + dc.getDiscountPrice(price1));

    //客户端选择合适的VIP打折策略

    dc.setDiscount(newVipDiscount());

    doubleprice2 = 89;

    //使用VIP打折得到打折价格

    System.out.println("89元的书对VIP用户的价格是:"

    + dc.getDiscountPrice(price2));

    }

    使用策略模式可以让客户端代码在不同的打折策略之间切换,但也有一个小小的遗憾:客户端代码需要和不同的策略耦合。为了弥补这个不足,我们可以考虑使用配置文件来指定DiscountContext使用哪种打折策略——这就彻底分离客户端代码和具体打折策略类。

    3.7.门面模式(Facade)

    随着系统的不断改进和开发,它们会变得越来越复杂,系统会生成大量的类,这使得程序流程更难被理解。门面模式可为这些类提供一个简化的接口,从而简化访问这些类的复杂性。

    门面模式(Facade)也被称为正面模式、外观模式,这种模式用于将一组复杂的类包装到一个简单的外部接口中。

    原来的方式

    //依次创建三个部门实例

    Payment pay =newPaymentImpl();

    Cook cook =newCookImpl();

    Waiter waiter =newWaiterImpl();

    //依次调用三个部门实例的方法来实现用餐功能

    String food = pay.pay();

    food = cook.cook(food);

    waiter.serve(food);

    门面模式

    publicclassFacade {

    //定义被Facade封装的三个部门

    Paymentpay;

    Cookcook;

    Waiterwaiter;

    //构造器

    publicFacade() {

    this.pay=newPaymentImpl();

    this.cook=newCookImpl();

    this.waiter=newWaiterImpl();

    }

    publicvoidserveFood() {

    //依次调用三个部门的方法,封装成一个serveFood()方法

    String food =pay.pay();

    food =cook.cook(food);

    waiter.serve(food);

    }

    }

    门面模式调用

    Facade f =newFacade();

    f.serveFood();

    3.8.桥接模式(Bridge)

    由于实际的需要,某个类具有两个以上的维度变化,如果只是使用继承将无法实现这种需要,或者使得设计变得相当臃肿。而桥接模式的做法是把变化部分抽象出来,使变化部分与主类分离开来,从而将多个的变化彻底分离。最后提供一个管理类来组合不同维度上的变化,通过这种组合来满足业务的需要。

    Peppery口味风格接口:

    publicinterfacePeppery

    {

    String style();

    }

    口味之一

    publicclassPepperySytleimplementsPeppery

    {

    //实现"辣味"风格的方法

    publicString style()

    {

    return"辣味很重,很过瘾...";

    }

    }

    口味之二

    publicclassPlainStyleimplementsPeppery

    {

    //实现"不辣"风格的方法

    publicString style()

    {

    return"味道清淡,很养胃...";

    }

    }

    口味的桥梁

    publicabstractclassAbstractNoodle

    {

    //组合一个Peppery变量,用于将该维度的变化独立出来

    protectedPepperystyle;

    //每份Noodle必须组合一个Peppery对象

    publicAbstractNoodle(Peppery style)

    {

    this.style= style;

    }

    publicabstractvoideat();

    }

    材料之一,继承口味

    publicclassPorkyNoodleextendsAbstractNoodle

    {

    publicPorkyNoodle(Peppery style)

    {

    super(style);

    }

    //实现eat()抽象方法

    publicvoideat()

    {

    System.out.println("这是一碗稍嫌油腻的猪肉面条。"

    +super.style.style());

    }

    }

    材料之二,继承口味

    publicclassBeefMoodleextendsAbstractNoodle

    {

    publicBeefMoodle(Peppery style)

    {

    super(style);

    }

    //实现eat()抽象方法

    publicvoideat()

    {

    System.out.println("这是一碗美味的牛肉面条。"

    +super.style.style());

    }

    }

    主程序

    publicclassTest

    {

    publicstaticvoidmain(String[] args)

    {

    //下面将得到“辣味”的牛肉面

    AbstractNoodle noodle1 =newBeefMoodle(

    newPepperySytle());

    noodle1.eat();

    //下面将得到“不辣”的牛肉面

    AbstractNoodle noodle2 =newBeefMoodle(

    newPlainStyle());

    noodle2.eat();

    //下面将得到“辣味”的猪肉面

    AbstractNoodle noodle3 =newPorkyNoodle(

    newPepperySytle());

    noodle3.eat();

    //下面将得到“不辣”的猪肉面

    AbstractNoodle noodle4 =newPorkyNoodle(

    newPlainStyle());

    noodle4.eat();

    }

    }

    JavaEE应用中常见的DAO模式正是桥接模式的应用。

    实际上,一个设计优良的项目,本身就是设计模式最好的教科书,例如Spring框架,当你深入阅读其源代码时,你会发现这个框架处处充满了设计模式的应用场景。

    http://www.cnblogs.com/liuling/archive/2013/04/20/observer.html

    3.9.观察者模式(Observer)

    观察者模式结构中包括四种角色:

    一、主题:主题是一个接口,该接口规定了具体主题需要实现的方法,比如添加、删除观察者以及通知观察者更新数据的方法。

    二、观察者:观察者也是一个接口,该接口规定了具体观察者用来更新数据的方法。

    三、具体主题:具体主题是一个实现主题接口的类,该类包含了会经常发生变化的数据。而且还有一个集合,该集合存放的是观察者的引用。

    四:具体观察者:具体观察者是实现了观察者接口的一个类。具体观察者包含有可以存放具体主题引用的主题接口变量,以便具体观察者让具体主题将自己的引用添加到具体主题的集合中,让自己成为它的观察者,或者让这个具体主题将自己从具体主题的集合中删除,使自己不在时它的观察者。

    观察者模式定义了对象间的一对多依赖关系,让一个或多个观察者对象观察一个主题对象。当主题对象的状态发生变化时,系统能通知所有的依赖于此对象的观察者对象,从而使得观察者对象能够自动更新。

    在观察者模式中,被观察的对象常常也被称为目标或主题(Subject),依赖的对象被称为观察者(Observer)。

    Observer,观察者接口:

    观察者:观察者也是一个接口,该接口规定了具体观察者用来更新数据的方法

    publicinterfaceObserver {

    voidupdate(Observable o, Object arg);

    }

    Observable,目标或主题:

    主题:主题是一个接口,该接口规定了具体主题需要实现的方法,比如添加、删除观察者以及通知观察者更新数据的方法

    importjava.util.ArrayList;

    importjava.util.List;

    importjava.util.Iterator;

    publicabstractclassObservable {

    //用一个List来保存该对象上所有绑定的事件监听器

    Listobservers=newArrayList();

    //定义一个方法,用于从该主题上注册观察者

    publicvoidregistObserver(Observer o) {

    observers.add(o);

    }

    //定义一个方法,用于从该主题中删除观察者

    publicvoidremoveObserver(Observer o) {

    observers.add(o);

    }

    //通知该主题上注册的所有观察者

    publicvoidnotifyObservers(Object value) {

    //遍历注册到该被观察者上的所有观察者

    for(Iteratorit =observers.iterator(); it.hasNext();) {

    Observer o = (Observer) it.next();

    //显式每个观察者的update方法

    o.update(this, value);

    }

    }

    }

    Product被观察类:

    具体主题:具体主题是一个实现主题接口的类,该类包含了会经常发生变化的数据。而且还有一个集合,该集合存放的是观察者的引用。

    publicclassProductextendsObservable {

    //定义两个属性

    privateStringname;

    privatedoubleprice;

    //无参数的构造器

    publicProduct() {

    }

    publicProduct(String name,doubleprice) {

    this.name= name;

    this.price= price;

    }

    publicString getName() {

    returnname;

    }

    //当程序调用name的setter方法来修改Product的name属性时

    //程序自然触发该对象上注册的所有观察者

    publicvoidsetName(String name) {

    this.name= name;

    notifyObservers(name);

    }

    publicdoublegetPrice() {

    returnprice;

    }

    //当程序调用price的setter方法来修改Product的price属性时

    //程序自然触发该对象上注册的所有观察者

    publicvoidsetPrice(doubleprice) {

    this.price= price;

    notifyObservers(price);

    }

    }

    具体观察者:具体观察者是实现了观察者接口的一个类。具体观察者包含有可以存放具体主题引用的主题接口变量,以便具体观察者让具体主题将自己的引用添加到具体主题的集合中,让自己成为它的观察者,或者让这个具体主题将自己从具体主题的集合中删除,使自己不在时它的观察者。

    NameObserver名称观察者:

    importjavax.swing.JFrame;

    importjavax.swing.JLabel;

    publicclassNameObserverimplementsObserver {

    //实现观察者必须实现的update方法

    publicvoidupdate(Observable o, Object arg) {

    if(arginstanceofString) {

    //产品名称改变值在name中

    String name = (String) arg;

    //启动一个JFrame窗口来显示被观察对象的状态改变

    JFramef =newJFrame("观察者");

    JLabel l =newJLabel("名称改变为:"+ name);

    f.add(l);

    f.pack();

    f.setVisible(true);

    System.out.println("名称观察者:"+ o +"物品名称已经改变为: "+ name);

    }

    }

    }

    PriceObserver价格观察者:

    publicclassPriceObserverimplementsObserver {

    //实现观察者必须实现的update方法

    publicvoidupdate(Observable o, Object arg) {

    if(arginstanceofDouble) {

    System.out.println("价格观察者:"+ o +"物品价格已经改变为: "+ arg);

    }

    }

    }

    测试:

    publicclassTest {

    publicstaticvoidmain(String[] args) {

    //创建一个被观察者对象

    Product p =newProduct("电视机",

    176);

    //创建两个观察者对象

    NameObserver no =newNameObserver();

    PriceObserver po =newPriceObserver();

    //向被观察对象上注册两个观察者对象

    p.registObserver(no);

    p.registObserver(po);

    //程序调用setter方法来改变Product的name和price属性

    p.setName("书桌");

    p.setPrice(345f);

    }

    }

    其中Java工具类提供了被观察者抽象基类:java.util.Observable。观察者接口:java.util.Observer。

    我们可以把观察者接口理解成事件监听接口,而被观察者对象也可当成事件源处理——换个角度来思考:监听,观察,这两个词语之间有本质的区别吗?Java事件机制的底层实现,本身就是通过观察者模式来实现的。除此之外,主题/订阅模式下的JMS本身就是观察者模式的应用。

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          本文标题:常见设计模式

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