设计模式

观察者模式(发布-订阅模式)

2018-05-20  本文已影响9人  n油炸小朋友

观察者模式(又被称为发布-订阅(Publish/Subscribe)模式,属于行为型模式的一种,它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。这个主题对象在状态变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自动更新自己。

java中用到这个模式的有:

用java提供的类与接口实现:

java中提供了观察者模式的类与接口:java.util.Observable类和java.util.Observer接口

被观察者继承observable类,在被观察的方法内插入super.setChange();设置观察点,super.notifyObservers(需要观察的变化的参数);通知观察者。

观察者实现Observer接口,接口里面需要实现update方法,在被通知后,就采取行动。

实例化一个被观察者之后,需要用 被观察者.addObserver(观察者对象)来添加观察者。

这种实现过于简单,实际应用不单单这样,因为JAVA类不能多继承,而大多数时候我们都不想最后扩展的类仅仅是实现了观察者模式。

一个例子

(这个例子来自:https://www.javacodegeeks.com/2013/08/observer-design-pattern-in-java-example-tutorial.html

对于被观察者,我们需要实现设置一个和删除一个观察者的方法,还有通知观察者的方法

package com.journaldev.design.observer;

public interface Subject {

  //methods to register and unregister observers

    public void register(Observer obj);

    public void unregister(Observer obj);

  //method to notify observers of change

   public void notifyObservers();

   //method to get updates from subject

    public Object getUpdate(Observer obj);

}

对于观察者,我们需要实现设置观察对象的方法来关联被观察者,以及被观察者通知自己后的要做的事情的方法

package com.journaldev.design.observer;

public interface Observer {
 
    //method to update the observer, used by subject
    public void update();
 
    //attach with subject to observe
    public void setSubject(Subject sub);
}

现在来实现一个具体的被观察者:

package com.journaldev.design.observer;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class MyTopic implements Subject {

    private List<Observer> observers;
    private String message;
    private boolean changed;
    private final Object MUTEX= new Object();
    public MyTopic(){

        this.observers=new ArrayList<>();

    }

    @Override
    public void register(Observer obj) {
        if(obj == null) 
              throw new NullPointerException("Null Observer");

        if(!observers.contains(obj)) 
              observers.add(obj);

    }
 

    @Override
    public void unregister(Observer obj) {

        observers.remove(obj);

    }


    @Override
    public void notifyObservers() {
        List<Observer> observersLocal = null;
        //synchronization is used to make sure any observer registered after message is received is not notified
//notifyObservers()中使用synchronization同步的方式来确保在消息被发布给主题之前,通知只能被发送到注册的观察者处

        synchronized (MUTEX) {
            if (!changed)
                return;

            observersLocal = new ArrayList<>(this.observers);

            this.changed=false;

        }

        for (Observer obj : observersLocal) {
            obj.update();
        }

    }

 
    @Override
    public Object getUpdate(Observer obj) {

        return this.message;

    }

    //method to post message to the topic

    public void postMessage(String msg){

        System.out.println("Message Posted to Topic:"+msg);

        this.message=msg;

        this.changed=true;

        notifyObservers();

    }

}

接下来是观察者的实现:

package com.journaldev.design.observer;
public class MyTopicSubscriber implements Observer {

    private String name;
    private Subject topic;

    public MyTopicSubscriber(String nm){

        this.name=nm;

    }

    @Override
    public void update() {

//update()方法的实现使用了被观察者的getUpdate()来处理更新的消息。此处应该避免把消息作为参数传递给update()方法。
        String msg = (String) topic.getUpdate(this);

        if(msg == null){

            System.out.println(name+":: No new message");

        }else

        System.out.println(name+":: Consuming message::"+msg);

    }

    @Override
    public void setSubject(Subject sub) {

        this.topic=sub;

    }

}

简单测试:

package com.journaldev.design.observer;

public class ObserverPatternTest {

    public static void main(String[] args) {

        //create subject
        MyTopic topic = new MyTopic();

        //create observers
        Observer obj1 = new MyTopicSubscriber("Obj1");
        Observer obj2 = new MyTopicSubscriber("Obj2");
        Observer obj3 = new MyTopicSubscriber("Obj3");

        //register observers to the subject
        topic.register(obj1);
        topic.register(obj2);
        topic.register(obj3);

        //attach observer to subject
        obj1.setSubject(topic);
        obj2.setSubject(topic);
        obj3.setSubject(topic);

        //check if any update is available
        obj1.update();

        //now send message to subject
        topic.postMessage("New Message");

    }

}

输出内容:

Obj1:: No new message
Message Posted to Topic:New Message
Obj1:: Consuming message::New Message
Obj2:: Consuming message::New Message
Obj3:: Consuming message::New Message
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