1. 观察者模式
1.1 简介
观察者(Observer)模式的定义:指多个对象间存在一对多的依赖关系,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。这种模式有时又称作发布-订阅模式、模型-视图模式,它是对象行为型模式。
Observer并非主动观察,而是被动观察。观察者模式可以理解为发布-订阅模式,即多个订阅者(观察者)向发布者(被观察者)订阅状态信息,当发布者更新状态时会将状态信息向它的订阅者发布信息。发布者需要自己维护订阅者列表,可以注册或者注销对状态信息感兴趣或不感兴趣的订阅者。
1.2 Observer模式结构
模式结构:
模式角色:
- 抽象主题(Subject)角色:也叫抽象目标类,它提供了一个用于保存观察者对象的聚集类和增加、删除观察者对象的方法,以及通知所有观察者的抽象方法。
- 具体主题(Concrete Subject)角色:也叫具体目标类,它实现抽象目标中的通知方法,当具体主题的内部状态发生改变时,通知所有注册过的观察者对象。
- 抽象观察者(Observer)角色:它是一个抽象类或接口,它包含了一个更新自己的抽象方法,当接到具体主题的更改通知时被调用。
- 具体观察者(Concrete Observer)角色:实现抽象观察者中定义的抽象方法,以便在得到目标的更改通知时更新自身的状态。
2. Observer模式示例
我们模拟一个学校上下课铃声的事件处理过程,老师和学生听到上课铃声准备上课,听到下课铃声准备下课。学校的“铃”是事件源和目标,“老师”和“学生”是事件监听器和具体观察者,“铃声”是事件类。
铃声事件处理程序uml:
铃声事件类:
public class RingEvent
{
private boolean sound; //true表示上课铃声,false表示下课铃声
public RingEvent(boolean sound)
{
this.sound=sound;
}
public void setSound(boolean sound)
{
this.sound=sound;
}
public boolean getSound()
{
return this.sound;
}
}
铃声目标类:
public class BellEventSource
{
private List<BellEventListener> listener;
public BellEventSource()
{
listener=new ArrayList<BellEventListener>();
}
//给事件源绑定监听器
public void addPersonListener(BellEventListener ren)
{
listener.add(ren);
}
//事件触发器:敲钟,当铃声sound的值发生变化时,触发事件。
public void ring(boolean sound)
{
String type=sound?"上课铃":"下课铃";
System.out.println(type+"响!");
RingEvent event=new RingEvent(sound);
notifies(event); //通知注册在该事件源上的所有监听器
}
//当事件发生时,通知绑定在该事件源上的所有监听器做出反应(调用事件处理方法)
protected void notifies(RingEvent e)
{
BellEventListener ren=null;
Iterator<BellEventListener> iterator=listener.iterator();
while(iterator.hasNext())
{
ren=iterator.next();
ren.heardBell(e);
}
}
}
观察者接口:
interface BellEventListener extends EventListener
{
//事件处理方法,听到铃声
public void heardBell(RingEvent e);
}
监听者老师:
public class TeachEventListener implements BellEventListener
{
public void heardBell(RingEvent e)
{
if(e.getSound())
{
System.out.println("老师开始上课...");
}
else
{
System.out.println("老师下课...");
}
}
}
监听者学生:
public class StuEventListener implements BellEventListener
{
public void heardBell(RingEvent e)
{
if(e.getSound())
{
System.out.println("同学们,上课了...");
}
else
{
System.out.println("同学们,下课了...");
}
}
}
客户端调用:
public static void main(String[] args)
{
BellEventSource bell=new BellEventSource();
bell.addPersonListener(new TeachEventListener()); //注册监听器(老师)
bell.addPersonListener(new StuEventListener()); //注册监听器(学生)
bell.ring(true);
bell.ring(false); //打下课铃声
}
结果:
上课铃响!
老师开始上课...
同学们,上课了...
下课铃响!
老师下课...
同学们,下课了...
3. Observer模式总结
Observer模式优点:
- 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。
- 目标与观察者之间建立了一套触发机制。
Observer模式缺点:
- 目标与观察者之间的依赖关系并没有完全解除,而且有可能出现循环引用。
- 当观察者对象很多时,通知的发布会花费很多时间,影响程序的效率。
Observer模式应用:
-
MVC模式,Model、View、Controller,并且Model里面的操作不依赖于具体形式的内部模型,通常情况下:
一个Model对应多个View,这里也是使用Observer设计模式最多的地方
MVC在observer的应用示例.png
Observer模式与Mediator模式:
- 在Mediator模式中,有时会使用Observer 模式来实现Mediator角色与Colleague角色之间的通信。
- 就“发送状态变化通知”这一点而言,Mediator模式与Observer模式是类似的。不过,两种模式中,通知的目的和视角不同。
- 在Mediator模式中,虽然也会发送通知,不过那不过是为了对Colleague角色进行仲裁而已。
而在Observer模式中,将Subject角色的状态变化通知给Observer角色的目的则主要是为了使Subject角色和Observer角色同步。
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