观察者模式

Posted 2021-01-02 sunshinec

1.1 概述

有时被称作发布/订阅模式，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，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。它类似B/S架构模式，构建一个服务端，多个客户端显示。其实这个主题对象就像是一个信息源，当信息源的状态发送变化时，它会通知所有订阅者，使它们进行相应的处理。在百度百科中的例子是，用户界面可以作为一个观察者，业务数据是被观察者，用户界面观察业务数据的变化，发现数据变化后，就显示在界面上。

1.2 模式中的参与者

• 抽象主题（Subject）：它把所有观察者对象的引用保存到一个聚集里，每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象，以及通知所有观察者。
• 具体主题（ConcreteSubject）：将有关状态存入具体观察者对象；当具体主题内部状态放生改变时，通知所有注册过的观察者。
• 抽象观察者（Observer）：为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题通知时更新自己。
• 具体观察者（ConcreteObserver）：实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题状态保持一致。

                                          

注意：

观察者的信息是来源于主题中notify方法所传递信息，比如notify(String str)传递字符str信息，观察者update(String strObj)就会接收str信息，并进行相关操作。

 

1.3 适用性

1．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。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。

2．当对一个对象的改变需要同时改变其它对象, 而不知道具体有多少对象有待改变。

3．当一个对象必须通知其它对象，而它又不能假定其它对象是谁。换言之, 你不希望这些对象是紧密耦合的。

1.4 举例说明

公司开会，领导先通知各部门的负责人去会议室（注册、登记过程），在会议室中，大家都在等待领导的讲话（多个观察者关注同一个主题对象），领导开始说道，“今年的时间已过半了，可是业绩还没有完成预计的40%啊，大家可得努力”（通知过程），大家听到领导这番话时，市场部经理开始说话，“由于上半年的整个市场比较萎靡，因此市场拓展方面比较缓慢，但是经过上半年的调查，我们掌握了比较重要的信息，下半年，我们市场部肯定会拓展更多的份额”；研发部经理，“我们研发部会继续加班加点，保证完成任务”（各个观察者接到通知后的处理过程）。

ILeader：抽象主题（Subject）

public interface ILeader

{

	// 注册登记

	public void addManager(IManager manager);

	// 移除已注册的

	public void removeManager(IManager manager);

	// 通知所有经理

	public void notifyManagers(String str);

}

 

MyLeader：具体主题（ConcreteSubject）

public class MyLeader implements ILeader

{

	// 存储所有需注册登记的经理

	private List<IManager> managerList = new ArrayList<IManager>();

	@Override

	public void addManager(IManager manager)

	{

		synchronized (this)

		{

			if (manager != null && !(managerList.contains(manager)))

			{

				managerList.add(manager);

			}

		}

	}

	@Override

	public void removeManager(IManager manager)

	{

		synchronized (this)

		{

			if (managerList.contains(manager))

			{

				managerList.remove(manager);

			}

		}

	}

	@Override

	public void notifyManagers(String str)

	{

		for (IManager iManager : managerList)

		{

			iManager.update(str);

		}

	}

}

 

IManager：抽象观察者（Observer）

public interface IManager

{

	/**

	 * 更新

	 * @param str 与ILeader的通知参数一致

	 */

	public void update(String str);

}

 

MarketingManager：具体观察者（ConcreteObserver）

public class MarketingManager implements IManager

{

	@Override

	public void update(String str)

	{

		System.out.print("市场部接收到命令： ");

		doSomething(str);

	}

	private void doSomething(String str)

	{

		if (str.equals("努力"))

		{

			System.out.println("下半年，我们市场部肯定会拓展更多的份额");

		}

	}

}

 

DevelopManager：具体观察者（ConcreteObserver）

public class DevelopManager implements IManager

{ 

    @Override

    public void update(String str)

    {

        System.out.print("研发部接收到命令： ");

        doSomething(str);

    } 

    private void doSomething(String str)

    {

        System.out.println("我们研发部会继续加班加点，保证完成任务");

    }

}

 

测试类：

public class TestMain

{

	public static void main(String[] args)

	{

		ILeader leader = new MyLeader();

		IManager marketManager = new MarketingManager();	// 市场部

		IManager developManager = new DevelopManager();		// 研发部

		// 注册，登记过程

			// 方式一

		leader.addManager(marketManager);

		leader.addManager(developManager);

			// 方式二 匿名：以工程部为例

		leader.addManager(new IManager()					// 工程部

		{

			@Override

			public void update(String str)

			{

				System.out.print("工程部接收到命令： ");

				if (str.equals("努力"))

				{

					doSomething();

				}

			}

			private void doSomething()

			{

				System.out.println("我们工程部会加快工程的实施进度");

			}

		});

		System.out.println("领导讲话：先谈谈上半年的业绩！");

		// 通知过程

		System.out.println("发送努力命令");

		leader.notifyManagers("努力");	

	}

}

输出结果：

领导讲话：先谈谈上半年的业绩！ 
发送努力命令 
市场部接收到命令： 下半年，我们市场部肯定会拓展更多的份额 
研发部接收到命令： 我们研发部会继续加班加点，保证完成任务 
工程部接收到命令： 我们工程部会加快工程的实施进度

在实际中，为了方便性，我们更多使用的是第二种注册方式。

1.5 我推你拉

观察者模式在关于目标（主题）角色、观察者角色通信的具体实现中，有两个版本。

1） 拉模式：目标角色在发生变化后，仅仅告诉观察者角色“我变化了”；观察者角色如果想要知道具体的变化细节，则就要自己从目标角色的接口中得到。拉模式是想要就主动表白获取。

2） 推模式：通知你发生变化的同时，通过一个参数将变化的细节传递到观察者角色中去。推模式是管你要不要，先给你啦。

这两种模式的使用，取决于系统设计时的需要。如果目标角色比较复杂，并且观察者角色进行更新时必须得到一些具体变化的信息，则“推模式”比较合适。如果目标角色比较简单，则“拉模式”就很合适啦。

二、事件监听机制

当事件源对象上发生操作时，它将会调用事件监听器的一个方法，并在调用该方法时传递事件对象过去。

2.1 组成结构

Java中的事件监听机制主要由事件源、事件对象、事件监听器三个部分组成。

1）事件源（event source）：

具体的事件源，比如说，你点击一个button，那么button就是event source，要想使button对某些事件进行响应，你就需要注册特定的listener。

2）事件对象（event object）：

一般继承自java.util.EventObject类，封装了事件源对象以及与事件相关的信息。它是在事件源和事件监听器之间传递信息的。

3）事件监听器（event listener）：

实现java.util.EventListener接口,需要注册在事件源上才能被调用。它监听事件，并进行事件处理或者转发。

然而，事件监听机制与观察者模式的关系呢？

观察者(Observer)相当于事件监听者，被观察者(Observable)或者说主题(Subject)相当于事件源和事件，执行逻辑时通知observer即可触发oberver的update，同时可传被观察者和参数。

其实事件机制中的“事件对象”就相当于上例观察者模式中的notify中的String参数对象。

2.2 举例说明

DoorEvent：事件对象（event object）

public class DoorEvent extends EventObject

{

	private String doorState = "";	// 表示门的状态，有“开”和“关”两种

	public DoorEvent(Object source)

	{

		super(source);

	}

	public void setDoorState(String doorState)

	{

		this.doorState = doorState;

	}

	public String getDoorState()

	{

		return this.doorState;

	}

}

 

IDoorListener：事件监听器（event listener）

public interface IDoorListener extends EventListener

{

	//EventListener是所有事件侦听器接口必须扩展的标记接口、因为它是无内容的标记接口、     

    //所以事件处理方法由我们自己声明如下：

	public void dealDoorEvent(DoorEvent event);

}

 

FrontDoorListener：事件监听器（event listener）

public class FrontDoorListener implements IDoorListener

{

	/**

	 * 做具体的开门，关门动作

	 * @param event 

	 */

	@Override

	public void dealDoorEvent(DoorEvent event)

	{

		if (event.getDoorState()!=null && event.getDoorState().equals("open"))

		{

			System.out.println("前门打开");

		}

		else

		{

			System.out.println("前门关闭");

		}

	}	

}

 

DoorManager：事件源（event source）

public class DoorManager

{

	private List<IDoorListener> listeners = new ArrayList();

	public void addDoorListener(IDoorListener listener)

	{

		synchronized (this)

		{

			if (listener != null && !(listeners.contains(listener)))

			{

				listeners.add(listener);

			}

		}

	}

	public void removeDoorListener(IDoorListener listener)

	{

		synchronized (this)

		{

			if (listeners.contains(listener))

			{

				listeners.remove(listener);

			}

		}

	}

	public void notifyDoors(DoorEvent event)

	{

		for (IDoorListener iDoorListener : listeners)

		{

			iDoorListener.dealDoorEvent(event);

		}

	}

	/**

	 * 模拟开门事件

	 */

	public void fireOpend()

	{

		if (listeners == null)

		{

			return;

		}

		DoorEvent event = new DoorEvent(this);

		event.setDoorState("open");

		notifyDoors(event);

	}

}

 

测试类：

public class TestMain

{

	public static void main(String[] args)

	{

		DoorManager doorManager = new DoorManager();

		// 添加监听器

		doorManager.addDoorListener(new FrontDoorListener());

		doorManager.addDoorListener(new IDoorListener()

		{

			@Override

			public void dealDoorEvent(DoorEvent event)

			{

				if (event.getDoorState() != null && event.getDoorState().equals("open"))

				{

					System.out.println("后门打开，警示灯亮起");

				}

				else

				{

					System.out.println("后门关闭，警示灯熄灭");

				}

			}

		});

		// 模拟事件

		System.out.println("模拟门打开事件");

		doorManager.fireOpend();

		System.out.println("模拟门关闭事件");

		DoorEvent doorEvent = new DoorEvent(doorManager);

		doorEvent.setDoorState("close");

		doorManager.notifyDoors(doorEvent);

	}

}

输出结果：

模拟门打开事件 
前门打开 
后门打开，警示灯亮起 
模拟门关闭事件 
前门关闭 
后门关闭，警示灯熄灭