觀察者模式 Observer

意圖

定義對(duì)象一種一對(duì)多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴他的對(duì)象都得到通知并自動(dòng)更新。 別名：依賴（Dependents），發(fā)布訂閱（Publish-Subscribe）源-監(jiān)聽(tīng)（Source-Listener） ? 《Hold On, We're Going Home》是加拿大說(shuō)唱歌手德雷克與制作組合Majid Jordan合作的節(jié)奏布魯斯歌曲 第一句“I got my eyes on you”就是“我一直關(guān)注你” I got my eyes on you, You're everything that I see I want your hot love and emotion, endlessly I can't get over you, You left your mark on me...... 電視劇中，也是經(jīng)常出現(xiàn)”觀察、監(jiān)視“，比如《黎明之前》 是劉江執(zhí)導(dǎo)2010年出品的諜戰(zhàn)劇，由吳秀波、林永健、陸劍民、海清等領(lǐng)銜主演。豆瓣評(píng)分高達(dá)9.2。 有一段周漢亭被盯梢的橋段，有負(fù)責(zé)門口監(jiān)視的，有負(fù)責(zé)電話匯報(bào)情況的，有負(fù)責(zé)指揮的....他的一舉一動(dòng)都在敵人的監(jiān)視之內(nèi)，引發(fā)無(wú)數(shù)個(gè)探子連鎖行動(dòng)。 歌詞中因?yàn)橄矚g妹子所以持續(xù)關(guān)注，妹子是目標(biāo)，歌手是觀察者。 電視劇中敵人為了破壞我黨工作，所以監(jiān)視，周漢亭是目標(biāo)，眾多探子是觀察者。 通過(guò)對(duì)目標(biāo)的觀察，觀察者可以獲得事物的動(dòng)向情況，進(jìn)而做出進(jìn)一步的行動(dòng)。這就是觀察。 在程序中，也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這種場(chǎng)景 一個(gè)系統(tǒng)中必然由多個(gè)相互協(xié)作的類組成，很常見(jiàn)的問(wèn)題就是維持狀態(tài)的一致性或者說(shuō)聯(lián)動(dòng)效果。 觀察者模式就是為了解決這種問(wèn)題，處理“協(xié)作者”之間的一致性與聯(lián)動(dòng)問(wèn)題。 比如，數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)某個(gè)字段進(jìn)行了更新，可能需要同步修改其他字段 比如，執(zhí)行一個(gè)main方法，IDE的窗口的聯(lián)動(dòng)效果，如下圖所示，點(diǎn)擊run執(zhí)行后 底部狀態(tài)欄會(huì)顯示Build狀態(tài)，很快完成后就開(kāi)始運(yùn)行，側(cè)邊欄顯示運(yùn)行狀態(tài)，然后控制臺(tái)打印輸出信息 這是一系列的聯(lián)動(dòng)效果 比如，同一份數(shù)據(jù)有多種圖表展示，如果數(shù)據(jù)發(fā)生變化，每個(gè)圖表都需要發(fā)生變化

結(jié)構(gòu)

假設(shè)目標(biāo)為Subject ，觀察者為Observer（一個(gè)或者多個(gè)） 最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方式，就是Subject直接調(diào)用Observer的方法。 當(dāng)事件發(fā)生后，直接調(diào)用Observer的相關(guān)方法。 偽代碼如下 Subject內(nèi)使用List維護(hù)觀察者 當(dāng)事件發(fā)生，也就是方法f（）中，循環(huán)通知觀察者 省略了觀察者的維護(hù)工作，也就是添加和刪除 class Subject{ List<Observer> observerList = new ArrayList<>(); void f(){ //do sth... for(Observer o:observerList){ //調(diào)用相關(guān)方法 o.doSthElse(); } }

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依賴倒置原則中，要求應(yīng)該面向抽象進(jìn)行編程，而不是面向細(xì)節(jié)。 上面的結(jié)構(gòu)中，不管是目標(biāo)還是觀察者的擴(kuò)展都不方便，所以抽象提取。 這就是觀察者模式的基本結(jié)構(gòu)。 抽象觀察者角色Observer 為所有的具體的觀察者定義一個(gè)接口，得到主題的通知信息后，進(jìn)行同步響應(yīng)。 一般包含一個(gè)方法叫做update（）用以同步響應(yīng) 抽象主題角色Subject 主題角色把所有觀察者對(duì)象保存在集合中，提供管理工作，添加和刪除 并且，提供通知工作，也就是調(diào)用相關(guān)觀察者的update 具體主題角色ConcreteSubject 實(shí)現(xiàn)抽象主題接口協(xié)議，當(dāng)狀態(tài)方式發(fā)生變化時(shí)，對(duì)觀察者進(jìn)行通知 具體觀察者角色ConcreteObserver 實(shí)現(xiàn)抽象觀察者定義的接口，完成自身相關(guān)的同步更新活動(dòng)

代碼示例

抽象觀察者角色,提供統(tǒng)一的更新方法 package observer; public interface Observer { void update(); } 抽象的Subject，內(nèi)部使用List<Observer>保存觀察者對(duì)象 提供了attach和dettach方法用于添加和刪除觀察者 并且提供了通知方法，就是遍歷調(diào)用Observer package observer; import java.util.LinkedList; import java.util.List;public abstract class Subject {List<Observer> observerList;Subject() {observerList = new LinkedList<>();}void attach(Observer o) {observerList.add(o);}void dettach(Observer o) {observerList.remove(o);}void notifyObservers() {for (Observer o : observerList) {o.update();}} } 具體的主題角色，他有一個(gè)行動(dòng)方法，行動(dòng)后通知其他的觀察者 觀察者在父類中列表里面定義 package observer; public class ConcreteSubject extends Subject {public void action() {System.out.println("下雨了");super.notifyObservers();} } 具體的觀察者，實(shí)現(xiàn)具體的行動(dòng) package observer; public class ConcreateObserver implements Observer {@Overridepublic void update() {System.out.println("那我收衣服了");} } 測(cè)試代碼 package observer; public class Test { public static void main(String[] args) {Observer o1 = new ConcreateObserver();ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();subject.attach(o1);subject.action();} }

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如果新增加一個(gè)觀察者 package observer; public class ConcreteObserver1 implements Observer {@Overridepublic void update() {System.out.println("那我得把窗戶關(guān)上");} }

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測(cè)試代碼 如上圖所示，有兩個(gè)觀察者（比如張三和李四），當(dāng)包租婆大喊一聲下雨了之后，他們都得到通知 張三去收衣服了，李四把自己的窗戶關(guān)上了 以上就是觀察者模式的簡(jiǎn)單示例。 觀察者模式的核心在于對(duì)于觀察者的管理和維護(hù)，以及發(fā)送通知。 消息的發(fā)布訂閱，在程序中就是消息發(fā)布者調(diào)用訂閱者的相關(guān)方法 觀察者模式將發(fā)布者與訂閱者進(jìn)行解耦，不再是直接的方法調(diào)用，通過(guò)引入Observer角色，完成了發(fā)布者與具體訂閱者之間的解耦 也是一種形式的“方法調(diào)用”的解耦

Java的觀察者模式

觀察者接口Observer
是一個(gè)interface，定義了一個(gè)update方法
void update(Observable o, Object arg);
接受兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是被觀察對(duì)象，一個(gè)是參數(shù) 被觀察角色Observerable 等同于前文Subject 內(nèi)部使用Vector維護(hù)觀察者Observer 提供了對(duì)觀察者的管理相關(guān)方法，添加、刪除、計(jì)算個(gè)數(shù)、刪除、刪除所有等 Observerable內(nèi)部使用標(biāo)志位記錄是否已經(jīng)發(fā)生變化 ??? private boolean changed = false; 發(fā)生變動(dòng)后，設(shè)置為true，通知后設(shè)置為false

addObserver(Observer o)	添加指定觀察者
deleteObserver(Observer o)?	刪除指定觀察者
deleteObservers()?????	刪除所有觀察者
countObservers	返回觀察者個(gè)數(shù)
notifyObservers() notifyObservers(Object arg)?	通知所有觀察者 一個(gè)無(wú)參，一個(gè)有參 參數(shù)傳遞給Observer的update

Observerable的實(shí)現(xiàn)原理很簡(jiǎn)單：

• 使用Vector保存觀察者，提供了添加、刪除、刪除全部的方法，并且可以返回觀察者的個(gè)數(shù)。
• 如果的確發(fā)生變動(dòng)，將會(huì)通知所有的觀察者

提供了兩個(gè)版本的notifyObservers，一個(gè)有參，有個(gè)無(wú)參，參數(shù)對(duì)應(yīng)update方法的第二個(gè)參數(shù) 通知后，將會(huì)清除變動(dòng)狀態(tài) Observable中Vector<Observer>是私有的，也并沒(méi)有提供訪問(wèn)器，只是可以添加、刪除、或者清除所有 所以子類并不知道具體的Observer 代碼示例 package observer.java; import java.util.Observable; public class Subject extends Observable {public void changeState() {System.out.println("下雨了........");setChanged();notifyObservers();} }

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package observer.java; import java.util.Observable; import java.util.Observer; public class Watcher1 implements Observer {@Overridepublic void update(Observable o, Object arg) {System.out.println("被觀察者:" + o + " ,參數(shù) " + arg + " ,觀察者1");} }

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package observer.java; import java.util.Observable; import java.util.Observer; public class Watcher2 implements Observer {@Overridepublic void update(Observable o, Object arg) {System.out.println("被觀察者:" + o + " ,參數(shù) " + arg + " ,觀察者2");} } Subject 繼承Observable類，自定義了changeState（）方法 在方法中，調(diào)用 ??? setChanged(); ??? notifyObservers(); 完成狀態(tài)改變和通知。 從打印信息可以看得出來(lái) update方法接收到的第一個(gè)參數(shù)，就是我們的被觀察者對(duì)象 第二個(gè)參數(shù)可以用來(lái)封裝傳遞信息 所以在java中，除非場(chǎng)景特殊，你又不需要自己寫觀察者模式了，已經(jīng)內(nèi)置了 通過(guò)繼承和實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的類和接口即可。 GOF的設(shè)計(jì)模式出版于95，JDK 1.0始于1996，所以，Java天然支持某些設(shè)計(jì)模式也很正常 而且，設(shè)計(jì)模式是經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，GOF將他們歸納總結(jié)使之廣為人知，但是并不代表這些經(jīng)驗(yàn)史無(wú)前例 JDK的開(kāi)發(fā)者人家本身就有這些“經(jīng)驗(yàn)”也不足為奇。

與中介者模式區(qū)別

觀察者模式用于一對(duì)多依賴場(chǎng)景中的解耦，通過(guò)引入Observer角色，將消息發(fā)布者與具體的訂閱者進(jìn)行解耦 中介者模式是將系統(tǒng)內(nèi)部多對(duì)多的復(fù)雜耦合關(guān)系，借助于中介者進(jìn)行解耦，將網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化為星型結(jié)構(gòu)，將多對(duì)多轉(zhuǎn)換為一對(duì)多? 他們都能夠?qū)崿F(xiàn)消息發(fā)布者與接收者的解耦，消息發(fā)布者都不知道具體的消息接收者 發(fā)起消息的Colleague同事類角色是被觀察者，中介類Mediator是觀察者，調(diào)用其他的同事類進(jìn)行協(xié)作 盡管觀察者模式強(qiáng)調(diào)“一致性通信” 中介者模式強(qiáng)調(diào)“內(nèi)部組件協(xié)作” 但是根本還是方法執(zhí)行時(shí)，需要同步調(diào)用其他對(duì)象 兩個(gè)模式之間是一種類似的關(guān)系，在有些場(chǎng)景可替代轉(zhuǎn)換。 如果協(xié)作關(guān)系比較簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)為一對(duì)多的形式，使用觀察者模式 如果協(xié)作關(guān)系更加復(fù)雜，那么就可以使用中介者模式

總結(jié)

觀察者模式是在一對(duì)多的依賴場(chǎng)景中，對(duì)消息發(fā)布者和消息訂閱者的解耦 在觀察者和被觀察者之間建立了一個(gè)抽象的耦合，而不是強(qiáng)關(guān)聯(lián) 通過(guò)引入觀察者角色，發(fā)布者不依賴具體的觀察者，從而Subject和Observer可以獨(dú)立發(fā)展 被觀察者僅僅知道有N個(gè)觀察者，他們以集合的形式被管理，都是Observer角色，但是完全不知道具體的觀察者 觀察者模式的支持廣播，被觀察者會(huì)向所有的觀察者發(fā)送消息。 增加新的觀察者時(shí)，不需要修改客戶端代碼，只需要擴(kuò)展Observer接口即可，滿足開(kāi)閉原則。 一個(gè)觀察者，也可能是一個(gè)被觀察者，如果出現(xiàn)觀察者調(diào)用鏈，將會(huì)發(fā)生多米諾骨牌效應(yīng)不斷地進(jìn)行調(diào)用，后果可能是難以預(yù)知的。 所以要謹(jǐn)慎識(shí)別雙重身份的對(duì)象，也就是即是觀察者也是被觀察者的對(duì)象。 被觀察者不知道具體的觀察者，也更不可能知道觀察者具體的行為 當(dāng)發(fā)生狀態(tài)變化時(shí)，被觀察者一個(gè)小舉動(dòng)，可能引起很大的性能消耗，而被觀察者對(duì)此毫不知情，可能仍舊以為云淡風(fēng)輕。 當(dāng)一個(gè)對(duì)象狀態(tài)的改變，需要同時(shí)改變其他對(duì)象時(shí)，可以考慮觀察者模式 當(dāng)一個(gè)對(duì)象必須通知其他人時(shí)，但是他又不知道到底是誰(shuí)時(shí)，可以考慮觀察者模式 或者將一個(gè)抽象模型中的兩個(gè)關(guān)聯(lián)部分解耦，以便獨(dú)立發(fā)展，提高復(fù)用性，解耦不表示斷開(kāi)，仍舊需要聯(lián)系，可以借助于觀察者模式進(jìn)行聯(lián)系 總之 觀察模式通過(guò)引入觀察者角色，將調(diào)用者與被調(diào)用者解耦，通過(guò)觀察者角色聯(lián)系。 但凡類似“廣播”“發(fā)布訂閱”的場(chǎng)景，都可以考慮是否可用。 原文地址:觀察者模式 Observer 行為型 設(shè)計(jì)模式（二十三）

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/noteless/p/10147516.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的观察者模式 Observer 发布订阅模式 源 监听 行为型 设计模式（二十三）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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