Java中观察者模式与委托，还在傻傻分不清

Posted 2022-05-19 华为云开发者社区

本文分享自华为云社区《Java中观察者模式与委托的对比》，作者： 小小张自由--张有博 。

代码背景

一个班级，有两类学生，A类：不学习，玩，但是玩的东西不一样，有的是做游戏，有的是看电视

B类：放哨的学生，专门看老师的动向，如果老师进班了就立即通知大家。

如此就形成了一个需求，放哨的学生要通知所有玩的学生：老师来了，而不同的学生有不同的反应，有的马上把电视关闭，有的停止玩游戏。

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观察者模式

介绍

观察者模式：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。这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有的观察者对象，使他们能够自动更新自己。

**主要解决：**一个对象状态改变给其他对象通知的问题，而且要考虑到易用和低耦合，保证高度的协作。

**何时使用：**一个对象（目标对象）的状态发生改变，所有的依赖对象（观察者对象）都将得到通知，进行广播通知。

**如何解决：**使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化。

**关键代码：**在抽象类里有一个 ArrayList 存放观察者们。

实现

观察者（学生）

/**
 * 抽象的观察者
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:32
 */
public interface Observer 

    public abstract void updateState();



/**
 * 具体的观察者
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:39
 */
public class ConcreteObserver implements Observer

    //观察者的姓名
    private String name;

    //观察者的状态
    private String observerState;

    //明确具体的通知者
    private ConcreteSubject subject;

   //get set方法省略

    public ConcreteObserver(String name, ConcreteSubject subject) 
        this.name = name;
        this.subject = subject;
    

    @Override
    public void updateState() 
        observerState=subject.getSubjectState();
        System.out.println(name+"在打游戏");
        String str=String.format("观察者%s的：新状态是%s", name,observerState);
        System.out.println(str);
    

/**
 * 具体的观察者
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:39
 */
public class ConcreteObserver2 implements Observer

    //观察者的姓名
    private String name;

    //观察者的状态
    private String observerState;

    //明确具体的通知者
    private ConcreteSubject subject;

   //get set方法省略

    public ConcreteObserver2(String name, ConcreteSubject subject) 
        this.name = name;
        this.subject = subject;
    

    @Override
    public void updateState() 
        observerState=subject.getSubjectState();
        System.out.println(name+"在看电视");
        String str=String.format("观察者%s：新状态是%s", name,observerState);
        System.out.println(str);
    

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通知者（老师）

/**
 * 抽象的通知者
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:30
 */
public abstract class Subject 

    //管理观察者的集合
    private List<Observer> observers=new ArrayList<>();

    //增加观察者
    public void add(Observer observer)
        observers.add(observer);
    

    //减少观察者
    public void detach(Observer observer)
        observers.remove(observer);
    
    /**
     * 通知所有的观察者
     */
    public void notifyMsg()
        for (Observer observer : observers) 
            observer.updateState();
        
    


/**
 * 具体的通知者
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:38
 */
public class ConcreteSubject extends Subject 

    //通知者的状态
    private String subjectState;

    //get set方法
    public String getSubjectState() 
        return subjectState;
    

    public void setSubjectState(String subjectState) 
        this.subjectState = subjectState;
    

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Main方法

/**
 * 控制台Main方法
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:48
 */
public class MainTest 

    public static void main(String[] args) 
        //创建一个主题/通知者
        ConcreteSubject subject=new ConcreteSubject();

        //new出观察者（学生）
        ConcreteObserver studentZhang = new ConcreteObserver("小张", subject);
        ConcreteObserver studentLiu = new ConcreteObserver("小刘", subject);
        ConcreteObserver studentWang = new ConcreteObserver("小王", subject);

        //将观察者添加到通知队列里
        subject.add(studentZhang);
        subject.add(studentLiu);
        subject.add(studentWang);

        //通知者（老师）状态修改，通知每个学生
        subject.setSubjectState("老师回来了，我要好好学习");
        subject.notifyMsg();

        System.out.println("-----------");
    


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委托

介绍

委托可以看做是函数的抽象，是函数的“类”。委托的实例将代表一个具体的函数

一个委托可以搭载多个方法，所有的方法被依次唤起。可以使委托对象所搭载的方法并不需要属于同一类。

委托事件模型可以由三个组件定义：事件、事件源和事件侦听器。

委托的实现简单来讲就是用反射来实现的。

实现

观察者

/**
 * 监听器/观察者 玩游戏
 * 事件监听器
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:17
 */
public class PlayingGameListener 

    public PlayingGameListener()
        System.out.println("我正在玩游戏 开始时间"+new Date());
    
    public void stopPlayingGame(Date date)
        System.out.println("老师来了，快回到座位上，结束时间"+date);
    



/**
 * 监听器/观察者 看电视
 * 事件监听器
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:17
 */
public class WatchingTVListener 

    public WatchingTVListener()
        System.out.println("我正在看电视 "+new Date());
    
    public void stopWatchingTV(Date date)
        System.out.println("老师来了，快关闭电视 。 结束时间"+date);
    

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通知者

/**
 * 通知者的抽象类
 * 事件源
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:15
 */
public abstract class Notifier 

    //每个通知者都有一个需要通知的队列（通知：对象、方法、参数）
    private EventHandler eventHandler=new EventHandler();

    public EventHandler getEventHandler() 
        return eventHandler;
    

    public void setEventHandler(EventHandler eventHandler) 
        this.eventHandler = eventHandler;
    

    //增加需要帮忙放哨的学生
    public abstract void addListener(Object object,String methodName,Object...args);
    //告诉所有要帮忙放哨的学生：老师来了
    public abstract void notifyX();

/**
 * 通知者的子类，放哨人
 * 事件源
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:15
 */
public class GoodNotifier extends Notifier 

    @Override
    public void addListener(Object object, String methodName, Object...args) 
        System.out.println("有新的同学委托尽职尽责的放哨人!");
        this.getEventHandler().addEvent(object, methodName, args);
    

    @Override
    public void notifyX() 
        System.out.println("尽职尽责的放哨人告诉所有需要帮忙的同学：老师来了");
        try
            //优化：异步通知
            this.getEventHandler().notifyX();
        catch(Exception e)
            e.printStackTrace();
        
    

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事件

/**
 * 抽象出的事件类，也可以称为方法类
 * 事件
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:03
 */
public class Event 

    //要执行方法的对象
    private Object object;
    //要执行的方法名称
    private String methodName;
    //要执行方法的参数
    private Object[] params;
    //要执行方法的参数类型
    private Class[] paramTypes;

    //若干setter getter
    public Object getObject() 
        return object;
    

    public String getMethodName() 
        return methodName;
    
    public void setMethodName(String methodName) 
        this.methodName = methodName;
    

    public Object[] getParams() 
        return params;
    
    public void setParams(Object[] params) 
        this.params = params;
    

    public Class[] getParamTypes() 
        return paramTypes;
    
    
    public void setParamTypes(Class[] paramTypes) 
        this.paramTypes = paramTypes;
    

    public Event()

    
    public Event(Object object,String methodName,Object...args)
        this.object=object;
        this.methodName=methodName;
        this.params=args;
        contractParamTypes(this.params);
    

    //根据参数数组生成参数类型数组
    private void contractParamTypes(Object[] params)
        this.paramTypes=new Class[params.length];
        for(int i=0;i<params.length;i++)
            this.paramTypes[i]=params[i].getClass();
        
    
    //执行该 对象的该方法
    public void invoke() throws Exception
        //通过class,method,paramTypes 确定执行哪个类的哪个方法
        Method method=object.getClass().getMethod(this.getMethodName(), this.getParamTypes());
        if(null==method)
            return;
        
        //方法执行
        method.invoke(this.getObject(), this.getParams());
    


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事件处理

/**
 * 管理哪些事件需要执行
 * 管理事件
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:03
 */
public class EventHandler 

    //是用一个List
    private List<Event> objects;
    //添加某个对象要执行的事件，及需要的参数
    public void addEvent(Object object,String methodName,Object...args)
        objects.add(new Event(object,methodName,args));
    

    public EventHandler()
        objects=new ArrayList<Event>();
    

    //通知所有的对象执行指定的事件
    public void notifyX() throws Exception
        for(Event e : objects)
            e.invoke();
        
    

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Main方法

/**
 * 启动类
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:19
 */
public class EventMain 

    public static void main(String[] args) 
        //创建一个尽职尽责的放哨者
        Notifier goodNotifier = new GoodNotifier();

        //创建一个玩游戏的同学，开始玩游戏
        PlayingGameListener playingGameListener = new PlayingGameListener();
        //创建一个看电视的同学，开始看电视
        WatchingTVListener watchingTVListener = new WatchingTVListener();
        //玩游戏的同学告诉放哨的同学，老师来了告诉一下
        goodNotifier.addListener(playingGameListener, "stopPlayingGame", new Date());
        //看电视的同学告诉放哨的同学，老师来了告诉一下
        goodNotifier.addListener(watchingTVListener, "stopWatchingTV", new Date());
        try 
            //一点时间后
            Thread.sleep(1000);
         catch (Exception e) 
            e.printStackTrace();
        
        //老师出现，放哨的人通知所有要帮忙的同学:老师来了
        goodNotifier.notifyX();
    

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总结

1.先有观察者模式后有委托事件技术

2.观察者模式只能通知继承 Observer类 的子类，也可以将Observer改成接口

for (Observer observer : observers) 
        observer.updateState();

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3.委托可以通知任何类的任何方法。反射、everone

    Method method=object.getClass().getMethod(this.getMethodName(), this.getParamTypes());
    if(null==method)
        return;
    
    method.invoke(this.getObject(), this.getParams());
复制代码

4.委托与观察者比多了一个事件执行者，解除观察者与通知者的耦合，可以做到通知任何对象的任何方法。

5.让A类学生和B类学生完全解耦，即A类完全不知道B类的学生，却可以通知B类的学生

6.建立一套触发机制，可以使用异步通知

7.观察者/委托挺像MQ里边的订阅发布。生产者、队列、消费者。

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