设计模式学习19(Java实现)——观察者模式

写在前面

• 记录学习设计模式的笔记
• 提高对设计模式的灵活运用

学习地址

https://www.bilibili.com/vide...

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参考文章

http://c.biancheng.net/view/1...

项目源码
https://gitee.com/zhuang-kang/DesignPattern

21，观察者模式

21.1 观察者模式的定义和特点

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。

观察者模式是一种对象行为型模式，其主要优点如下。

1. 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。符合依赖倒置原则。
2. 目标与观察者之间建立了一套触发机制。

它的主要缺点如下。

1. 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。
2. 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。

21.2 观察者模式的结构与实现

实现观察者模式时要注意具体目标对象和具体观察者对象之间不能直接调用，否则将使两者之间紧密耦合起来，这违反了面向对象的设计原则

21.2.1 观察者模式的结构

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。

21.2.1 代码实现

在使用微信公众号时，大家都会有这样的体验，当你关注的公众号中有新内容更新的话，它就会推送给关注公众号的微信用户端。我们使用观察者模式来模拟这样的场景，微信用户就是观察者，微信公众号是被观察者，有多个的微信用户关注了程序猿这个公众号

关系类图

Observer

package com.zhuang.observer;

/**
 * @Classname Observer
 * @Description 抽象观察者
 * @Date 2021/3/28 14:14
 * @Created by dell
 */

public interface Observer {
    //更新的方法
    void update(String messages);
}

WexinUser

package com.zhuang.observer;

/**
 * @Classname WexinUser
 * @Description 具体观察者类 实现更新的方法
 * @Date 2021/3/28 14:14
 * @Created by dell
 */

public class WexinUser implements Observer {
    //用户名
    private String name;

    public WexinUser(String name) {
        this.name = name;
    }

    public WexinUser() {

    }

    @Override
    public void update(String messages) {
        System.out.println(name + "-->" + messages);
    }
}

Subject

package com.zhuang.observer;

/**
 * @Classname Subject
 * @Description 抽象主题类
 * @Date 2021/3/28 14:15
 * @Created by dell
 */

public interface Subject {
    //增加订阅者
    public void attach(Observer observer);

    //删除订阅者
    public void remove(Observer observer);

    //通知订阅者更新消息
    public void notify(String messages);
}

SubscriptionSubject

package com.zhuang.observer;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @Classname SubscriptionSubject
 * @Description 具体主题(具体被观察者)
 * @Date 2021/3/28 14:15
 * @Created by dell
 */

public class SubscriptionSubject implements Subject {
    //存储订阅公众号的微信用户
    private List<Observer> weixinUserList = new ArrayList<Observer>();

    @Override
    public void attach(Observer observer) {
        weixinUserList.add(observer);
    }

    @Override
    public void remove(Observer observer) {
        weixinUserList.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notify(String messages) {
        for (Observer observer : weixinUserList) {
            observer.update(messages);
        }
    }
}

Client

package com.zhuang.observer;

/**
 * @Classname Client
 * @Description 观察者模式 测试类
 * @Date 2021/3/28 14:16
 * @Created by dell
 */

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        SubscriptionSubject subject = new SubscriptionSubject();

        //创建微信用户
        WexinUser user1 = new WexinUser("张三");
        WexinUser user2 = new WexinUser("李四");
        WexinUser user3 = new WexinUser("王五");

        //订阅公众号
        subject.attach(user1);
        subject.attach(user2);
        subject.attach(user3);

        //通过订阅用户
        subject.notify("您关注的公众号更新啦~~~");
    }
}

20.3 观察者模式应用场景

1. 对象间存在一对多关系，一个对象的状态发生改变会影响其他对象。
2. 当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面时，可将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。
3. 实现类似广播机制的功能，不需要知道具体收听者，只需分发广播，系统中感兴趣的对象会自动接收该广播。
4. 多层级嵌套使用，形成一种链式触发机制，使得事件具备跨域（跨越两种观察者类型）通知。

20.4 JDK源码解析

在 Java 中，通过 java.util.Observable 类和 java.util.Observer 接口定义了观察者模式，只要实现它们的子类就可以编写观察者模式实例。

1，Observable类

Observable 类是抽象目标类（被观察者），它有一个 Vector 集合成员变量，用于保存所有要通知的观察者对象，下面来介绍它最重要的 3 个方法。

• void addObserver(Observer o) 方法：用于将新的观察者对象添加到集合中。
• void notifyObservers(Object arg) 方法：调用集合中的所有观察者对象的 update方法，通知它们数据发生改变。通常越晚加入集合的观察者越先得到通知。
• void setChange() 方法：用来设置一个 boolean 类型的内部标志，注明目标对象发生了变化。当它为true时，notifyObservers() 才会通知观察者。

2，Observer 接口

Observer 接口是抽象观察者，它监视目标对象的变化，当目标对象发生变化时，观察者得到通知，并调用 update 方法，进行相应的工作。

【例】警察抓小偷

警察抓小偷也可以使用观察者模式来实现，警察是观察者，小偷是被观察者。代码如下：

小偷是一个被观察者，所以需要继承Observable类

package com.zhuang.observer.observable_example;

import java.util.Observable;

/**
 * @Classname Thief
 * @Description 小偷类 继承Observable接口
 * @Date 2021/3/28 14:36
 * @Created by dell
 */

public class Thief extends Observable {
    private String name;

    public Thief(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Thief() {
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void steal() {
        System.out.println("小偷：我偷东西，有没有人来抓我！！！");
        super.setChanged();//默认为true
        super.notifyObservers();
    }
}

警察是一个观察者，所以需要让其实现Observer接口

package com.zhuang.observer.observable_example;

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

/**
 * @Classname Policemen
 * @Description 警察类 实现Observe类  实现update方法
 * @Date 2021/3/28 14:36
 * @Created by dell
 */

public class Policemen implements Observer {

    private String name;

    public Policemen(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Policemen() {
    }

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("警察：" + ((Thief) o).getName() + "你被我抓到了哈哈哈哈！！！");
    }
}

客户端代码

package com.zhuang.observer.observable_example;

/**
 * @Classname Client
 * @Description 测试类
 * @Date 2021/3/28 14:36
 * @Created by dell
 */

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //小偷对象
        Thief thief = new Thief("法外狂徒张三");
        //警察对象
        Policemen policemen = new Policemen("小庄警察");
        //警察盯着小偷
        thief.addObserver(policemen);
        //小偷行窃
        thief.steal();
    }
}

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