观察者模式解析

Posted 2021-01-15 dangolqy

1.概述

　　观察者模式（Observer Pattern），是软件设计模式中的一种，又称发布-订阅模式，属于发布-订阅架构的一种应用。

　　观察者模式定义了对象之间一种一对多的依赖关系。当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。

　　比如高温预警系统，政府部门和群众需要知道温度情况，就需要关注温度监测系统，当温度过高时系统向政府和群众发出预警。在这个应用之中，政府部门和群众即是观察者，他们关注的对象温度监测系统是被观察者，当温度状态发生变化时，被观察者向观察者发出通知。

2.结构

　　观察者模式的结构如上图所示。

　　从图中我们可以看到，观察者模式种包括四个重要角色：

　　（1）抽象主题角色（即图中的目标，属于被观察者），它提供一个接口，来负责增加和删除观察者对象。

　　（2）具体主题角色（即图中的具体目标），继承自抽象主题角色，它将有关的状态存入具体观察者对象，在其内部状态发生改变时，给所有注册过的观察者发出通知。

　　（3）抽象观察者角色：具体观察者的接口。

　　（4）具体观察者角色：实现接口，接受主题通知的状态以更新自己的状态使之与主题相协调。

3.推数据与拉数据

　　具体主题在通知观察者更新状态时有两种方式：推数据和拉数据。

　　推数据：通过参数传递的方式，主题将变化之后的数据全部交给观察者；

　　拉数据：主题提供获取数据的方法，当观察者需要时自己去拿取。

推数据方式

拉数据方式

4.观察者模式的优缺点

　　优点：

　　（1）观察者模式在观察者和被观察者之间建立了一个抽象的耦合。被观察者无需了解任何一个具体观察者，只知道他们之间有一个公共的接口。因此观察者和被观察者可以属于不同的抽象化层次；

　　（2）观察者模式支持广播通信，被观察者会向所有注册过的观察者发出通知。

　　缺点：

　　（1）观察者较多时，通知会花费较长时间；

　　（2）如果被观察者之间有循环依赖，会触发他们之间的循环调用导致系统崩溃；

　　（3）没有相应的机制使得观察者知道被观察对象是如何变化的。

5.实例

https://github.com/leotoneo/ObserverDesign/blob/master/ObserverDesign.java

　　这是一个液位传感器测水位的简单模拟，当水位超过预警线时，传感器通知控制器关闭水阀。

　　代码较短，也比较明确，是一个推数据方式的例子，其中传感器为被观察者（主题），控制器为观察者（这一点源码注释中写错了）。

（1）主题类（传感器类）

 1 class Sensor{
 2     //记录当前水位状态
 3     public static int flag = 0;
 4     static ArrayList<Controller> arrayList = new ArrayList<Controller>();
 5     //增加被通知的对象
 6     public void addLisener(Controller controller){
 7         arrayList.add(controller);
 8     }
 9     //传感器工作
10     public static void startWrok(){
11         new Thread(){
12 
13             @Override
14             public void run() {
15                 while(true){
16                     Random random = new Random();
17                     flag = random.nextInt(101);//产生0~100的随机数
18                     if((flag%2)==0){
19                         System.out.println("警告警告 水位超出警戒线");
20                     }else{
21                         System.out.println("现在一切正常");
22                     }
23                     //遍历集合中的每一个控制器，通知他们
24                     for(Controller controller: arrayList){
25                         controller.notificationControner(flag);
26                     }
27                     //休眠1~1.5秒    即1~1.5秒 更新一个状态
28                     Random randomTime = new Random();
29                     int time = randomTime.nextInt(501) + 1000;
30                     try {
31                         Thread.sleep(time);
32                     } catch (InterruptedException e) {
33                         // TODO Auto-generated catch block
34                         e.printStackTrace();
35                     }
36                 }
37             }
38             
39         }.start();
40         
41         
42     }
43 }

 （2）抽象观察者（控制器接口）

1 interface  Controller {
2     public void notificationControner(int flag);
3 }

（3）具体观察者（两个不同的控制器）

 1 //Arm类的控制器（年轻有活力）
 2 class Arm implements Controller{
 3 
 4     @Override
 5     public void notificationControner(int flag) {
 6         if((flag%2)==0){
 7             System.out.println("Arm ，水位超过警戒线了赶紧关闭水阀吧。。。。");
 8         }else{
 9             System.out.println("Arm,玩会游戏吧现在一切正常");
10         }
11         
12         
13     }
14     
15 }
16 //AVR类的控制器（岁数大了 ，反应慢了）
17 class AVR implements Controller{
18 
19     @Override
20     public void notificationControner(int flag) {
21         if((flag%2)==0){
22             System.out.println("AVR,水位过警戒线了，麻烦您老人家给关一下水阀吧！");
23         }else{
24             System.out.println("AVR,赶紧歇会吧，现在一切正常");
25         }
26         
27         
28     }
29     
30 }

 

参考文章：https://blog.csdn.net/shadow_zed/article/details/75194541