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Java设计模式百例 - 观察者模式

Java设计模式百例 - 观察者模式

作者: 享学IT | 来源:发表于2017-12-04 12:09 被阅读0次

    本文源码见:https://github.com/get-set/get-designpatterns/tree/master/observer

    观察者(Observer)模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象,主体对象的状态变化会通知所有观察者对象。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。

    这种模式在我们实际生活中并不鲜见,比如订牛奶、订报纸。我们订阅了某报纸之后,一旦报纸有新版出来,就会送到我们报箱或手中,去过取消订阅,那么也就再也收不到了。有了互联网之后,无论是微博好友还是微信订阅号,我们都可以“关注”和“取消关注”,关注了就可以收到信息推动。这些都是观察者模式的现实体现。

    例子

    以微信订阅号的关注和消息推送为例。

    无论是微信的订阅号、微博的大V、喜马拉雅的音频专辑,都可以被关注或取消关注,当有新的文章、消息、音频作品出现的时候,订阅了的粉丝都会收到消息。所以我们可以抽象出来一个共同的抽象类Publisher来实现这些公共的方法:

    Publisher.java

    public abstract class Publisher {
        private List<Subscriber> funs = new ArrayList<Subscriber>();
        private String message;
    
        public void publishMessage(String message) {
            this.message = message;
            notifyAllSubscribers();
        }
    
        public String getMessage() {
            return message;
        }
    
        public void addSubscriber(Subscriber subscriber) {
            funs.add(subscriber);
        }
        public void delSubscriber(Subscriber subscriber) {
            funs.remove(subscriber);
        }
        public void notifyAllSubscribers() {
            Iterator<Subscriber> it = funs.iterator();
            while (it.hasNext()) {
                it.next().update(this);
            }
        }
    }
    

    可以看到,Publisher维护有一个订阅者的集合,当有新的内容更新时(其中message统一表示文章、信息或声音作品等各种形式的内容,由publishMessage更新内容),会调用notifyAllSubscibers方法来通知所有关注人。
    这里要注意的是,这种通知是一种回调行为,也就是通过遍历并调用各个subscriberupdate方法来进行通知。我们再来看一下Subscriber

    Subscriber.java

    public interface Subscriber {
        void update(Publisher publisher);
    }
    

    可见Subscriber只规定了一种方法,那就是被回调的update

    具体来说,微信订阅号就是一种Publisher

    WeixinPublisher.java

    public class WeixinPublisher extends Publisher {
        private String dingyuehao;
    
        public WeixinPublisher(String dingyuehao) {
            this.dingyuehao = dingyuehao;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "微信订阅号[" + dingyuehao + "]";
        }
    }
    

    而普通的微信用户——即关注者——就是Subscriber(通过继承实现):

    WeixinAccount.java

    public class WeixinAccount implements Subscriber {
        private String accountName;
    
        public WeixinAccount(String accountName) {
            this.accountName = accountName;
        }
    
        public void update(Publisher publisher) {
            System.out.println(accountName + "的微信收到了来自" + publisher + "的推送文章: " + publisher.getMessage());
        }
    }
    

    微信用户实现了具体的update方法,定义了在收到通知后要做哪些操作,比如阅读、转发等等,这里通过打印一行文字来表示。

    我们来看一下效果:

    Client.java

    public class Client {
        public static void main(String[] args) {
            WeixinPublisher publisher = new WeixinPublisher("享学IT");
            publisher.addSubscriber(new WeixinAccount("张三"));
            publisher.addSubscriber(new WeixinAccount("李四"));
            publisher.addSubscriber(new WeixinAccount("王五"));
    
            publisher.publishMessage("Java设计模式百例-观察者模式");
        }
    }
    

    张三或李四执行“关注”操作后,微信订阅号执行addSubscriber操作将他们添加到自己的订阅者名单中,当发布新消息时,订阅者都可以收到,我们看一下输出:

    张三的微信收到了来自微信订阅号[享学IT]的推送文章: Java设计模式百例-观察者模式
    李四的微信收到了来自微信订阅号[享学IT]的推送文章: Java设计模式百例-观察者模式
    王五的微信收到了来自微信订阅号[享学IT]的推送文章: Java设计模式百例-观察者模式
    

    总结

    例子看完后,用一个类图“鸟瞰”一下类和接口关系就比较清晰了:

    observer.png

    抱歉,这个类关系图的布局不是很直观,但是有几个观察者模式的特点是可以总结出来的:

    1. 观察者模式是一个一对多的关系,一个被观察者对应多个观察者,这种关系通过在被观察者内维护一个观察者的集合来实现。
    2. 但是与“被围观”不同的是,被观察者拥有添加和删除观察者的方法,主动权在自己手中。
    3. 当被观察者状态有变动时,也是由被观察者主动通知自己维护的“名单”中的各个观察者,通知是采用回调接口方法的方式。

    Java内置观察者模式

    由于观察者模式应用广泛,Java内置了观察者模式的抽象类和接口:

    被观察者 Observable.java

    Java-Observable.png

    可以看到其中的关键方法addObserverdeleteObservernotifyObservers。这样,上边的例子就不用自己写抽象类Publisher了,直接使用Observable即可。

    观察者 Observer.java 接口也是同样的,不过update方法的参数更加具有普适性:

    public interface Observer {
    void update(Observable o, Object arg);
    }

    其中,第二个参数argObservable.notifyObservers(Object)方法的参数传过来的内容。

    使用模式与咱们的例子是一样的:

    Java-observer.png

    偷懒截了《Java与模式》的图。

    大家在看源码的时候如果发现了类名类似XxxObserverXxxListener这样的类时,不妨看一下,有可能就是应用了观察者模式。

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