常用设计模式-----观察者模式

Posted 2021-02-01 fengfuwanliu

   观察者模式简介

      观察者模式又叫做发布-订阅-模式、模型-视图-模式、源-监听器-模式或者从属者模式。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上发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己，它是一种行为型模式

观察者模式所涉及的角色有：

• 抽象主题(Subject)角色：抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集（比如ArrayList对象）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，抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色
• 具体主题(ConcreteSubject)角色：将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题的内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色　
• 抽象观察者(Observer)角色：为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己，这个接口叫做更新接口
• 具体观察者(ConcreteObserver)角色：存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色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的状态 像协调。如果需要，具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用

   观察者模式的Java实现

     定义抽象观察者角色

package com.pattern.observerpattern;

/**
 * 抽象观察者角色
 * 
 * @author yyx 2019年1月5日
 */
public interface Observer {
    public void update();
}

      定义具体观察者角色

package com.pattern.observerpattern;

/**
 * 具体观察者角色一
 * 
 * @author yyx 2019年1月5日
 */
public class ConcreteObserverFirst implements Observer {

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("我是第一个实现Observer接口的类");
    }
}

package com.pattern.observerpattern;

/**
 * 具体观察者角色二
 * 
 * @author yyx 2019年1月5日
 */
public class ConcreteObserverSecond implements Observer {

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("我是第二个实现Observer接口的类");
    }

}

     定义抽象主题角色

package com.pattern.observerpattern;
/**
 * 抽象主题角色
 * @author yyx 2019年1月5日
 */
public interface Subject {
    /**
     * 添加观察者对象
     * 
     * @param observer
     */
    public void addObserver(Observer observer);

    /**
     * 移除观察者对象
     * 
     * @param observer
     */
    public void removeObserver(Observer observer);

    /**
     * 更新观察者对象信息
     */
    public void notifyObservers();
}

     定义具体主题角色

package com.pattern.observerpattern;

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

/**
 * 具体主题角色
 * 
 * @author yyx 2019年1月5日
 */
public class ConcreteSubject implements Subject {
    private List<Observer> observerList = new ArrayList<Observer>();

    @Override
    public void addObserver(Observer observer) {
        observerList.add(observer);
    }

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

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observerList) {
            observer.update();
        }
    }

}

     定义测试类

package com.pattern.observerpattern;

/**
 * 观察者模式
 * 
 * @author yyx 2019年1月5日
 */
public class PatternTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建具体主题角色
        Subject subject = new ConcreteSubject();
        // 创建具体观察者
        Observer observerFirst = new ConcreteObserverFirst();
        Observer observerSecond = new ConcreteObserverSecond();
        // 添加观察者
        subject.addObserver(observerFirst);
        subject.addObserver(observerSecond);
        // 调用每个具体观察者更新方法
        subject.notifyObservers();
    }
}

     总结

     观察者模式是一种使用频率非常高的设计模式，无论是移动应用、Web应用或者桌面应用，观察者模式几乎无处不在，它为实现对象之间的联动提供了一套完整的解决方案，凡是涉及到一对一或者一对多的对象交互场景都可以使用观察者模式。观察者模式广泛应用于各种编程语言的GUI事件处理的实现，在基于事件的XML解析技术（如SAX2）以及Web事件处理中也都使用了观察者模式

   观察者模式的优点

    观察者模式的主要优点如下： 

• 观察者模式可以实现表示层和数据逻辑层的分离，定义了稳定的消息更新传递机制，并抽象了更新接口，使得可以有各种各样不同的表示层充当具体观察者角色。 
• 观察者模式在观察目标和观察者之间建立一个抽象的耦合。观察目标只需要维持一个抽象观察者的集合，无须了解其具体观察者。由于观察目标和观察者没有紧密地耦合在一起，因此它们可以属于不同的抽象化层次 
• 观察者模式支持广播通信，观察目标会向所有已注册的观察者对象发送通知，简化了一对多系统设计的难度 
• 观察者模式满足“开闭原则”的要求，增加新的具体观察者无须修改原有系统代码，在具体观察者与观察目标之间不存在关联关系的情况下，增加新的观察目标也很方便

   观察者模式的缺点

     观察者模式的主要缺点如下： 

• 如果一个观察目标对象有很多直接和间接观察者，将所有的观察者都通知到会花费很多时间。 
• 如果在观察者和观察目标之间存在循环依赖，观察目标会触发它们之间进行循环调用，可能导致系统崩溃。 
• 观察者模式没有相应的机制让观察者知道所观察的目标对象是怎么发生变化的，而仅仅只是知道观察目标发生了变化

   观察者模式适用场景

     在以下情况下可以考虑使用观察者模式： 

• 一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面，将这两个方面封装在独立的对象中使它们可以各自独立地改变和复用。 
• 一个对象的改变将导致一个或多个其他对象也发生改变，而并不知道具体有多少对象将发生改变，也不知道这些对象是谁。 
• 需要在系统中创建一个触发链，A对象的行为将影响B对象，B对象的行为将影响C对象……，可以使用观察者模式创建一种链式触发机制