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设计模式系列篇(十二)——观察者模式

设计模式系列篇(十二)——观察者模式

作者: 复旦猿 | 来源:发表于2020-08-30 11:15 被阅读0次

首先,和大家说声抱歉,昨天搬校区,一直忙着整理家当,没有及时更新,还请大家见谅~

What

观察者模式(Observer Pattern),定义对象间的一种一对多依赖关系,使得每当一个对象状态发生改变时,其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新。观察者模式又叫做发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。观察者模式是一种对象行为型模式。

Why

  1. 观察者模式可以实现表示层和数据逻辑层的分离,并定义了稳定的消息更新传递机制,抽象了更新接口,使得可以有各种各样不同的表示层作为具体观察者角色。
  2. 观察者模式在观察目标和观察者之间建立一个抽象的耦合。
  3. 观察者模式支持广播通信。
  4. 观察者模式符合“开闭原则”的要求。

When

什么场景下适合使用观察者模式呢?

  1. 一个抽象模型包含两个方面,其中一个方面依赖于另一个方面。将这些方面封装在独立的对象中使它们可以各自独立地改变和复用。
  2. 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,可以降低对象之间的耦合度。
  3. 一个对象必须通知其他对象,而并不知道这些对象是谁。
  4. 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……,可以使用观察者模式创建一种链式触发机制。

How

观察者模式的经典实现方式如下:



Subject接口,负责管理观察者列表的增加、删除和发送通知操作;ConcreteSubject类实现Subject接口;Observer接口是观察者接口,update方法是当被观察者的状态发生变化后调用的;ConcreteObserver类是Observer接口的具体实现。
下面,我们将上面的UML图进行代码实现。
Subject接口及其实现类。

public interface Subject {
    void addObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers(String message);
}

public class ConcreteSubject implements Subject {

    private Boolean state;
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    public Boolean getState() {
        return state;
    }

    public void setState(Boolean state) {
        this.state = state;
    }

    @Override
    public void addObserver(Observer observer) {
        if (this.observers.contains(observer)) {
            return;
        }
        this.observers.add(observer);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        if (!this.observers.contains(observer)) {
            return;
        }
        this.observers.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notifyObservers(String message) {
        if (getState()) {
            for (Observer observer : observers) {
                observer.update(message);
            }
        }
        setState(false);
    }
}

Observer接口及其时间类

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

public class ConcreteObserverOne implements Observer {

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(String.format("observer one receive message %s", message));
        // ... Omitting process logic
    }
}

public class ConcreteObserverTwo implements Observer {

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(String.format("observer two receive message %s", message));
        // ... Omitting process logic
    }
}

最后,搞个测试类。

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        Observer observer1 = new ConcreteObserverOne();
        Observer observer2 = new ConcreteObserverTwo();
        subject.addObserver(observer1);
        subject.addObserver(observer2);

        // change subject's state
        subject.setState(true);
        subject.notifyObservers("Update message 1");

        // remove observer1
        subject.removeObserver(observer1);
        subject.setState(true);
        subject.notifyObservers("Update message 2");
    }
}

输出如下:

observer one receive message Update message 1
observer two receive message Update message 1
observer two receive message Update message 2

本文实现了同步的方式进行通知,这种方式存在的问题是,如果通知逻辑比较耗时,会阻塞主流程,因此,这种情况下,异步通知会更合适。如果大家有兴趣,可以去查阅下相关资料,本文限于篇幅就不具体实现了。 我在github使用Guava EventBus实现了异步非阻塞的观察者模式,有兴趣的同学可以去看下,希望star关注~

代码地址

i-learning

Reference

https://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/behavioral_patterns/observer.html#id12

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