Java观察者模式(Observer)
观察者模式java GOF23种设计模式中的一种。在最近介绍的Redis和ActiveMQ中都涉及到了观察者模式，所以我们在本文详细介绍下此模式：
观察者模式
观察者模式又称为发布/订阅(Publish/Subscribe)模式,在对象之间定义了一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变状态，依赖它的对象会收到通知并自动更新.
一、概述
1. 使用场景
广播机制场景
在这里插入图片描述
- 聊天室程序的创建。服务器创建好后，A,B,C三个客户端连上来公开聊天。A向服务器发送数据，服务器端聊天数据改变。我们希望将这些聊天数据分别发给他在线的客户。也就是说，每个客户端需要更新服务器端得数据。
- 网站上，很多人订阅了”java主题”的新闻。当有这个主题新闻时，就会将这些新闻发给所有订阅的人。
- 大家一起玩CS游戏时，服务器需要将每个人的方位变化发给所有的客户
上面这些场景，我们都可以使用观察者模式来处理。我们可以把多个订阅者、客户称之为观察者； 需要同步给多个订阅者的数据封装到对象中，称之为目标.
2. UML类图
在这里插入图片描述
3. 核心角色
抽象被观察者角色： 也就是一个抽象主题，它把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中，每个主题都可以有任意数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者角色。一般用一个抽象类和接口来实现。 抽象观察者角色： 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。 具体被观察者角色： 也就是一个具体的主题，在集体主题的内部状态改变时，所有登记过的观察者发出通知。 具体观察者角色： 实现抽象观察者角色所需要的更新接口，一边使本身的状态与制图的状态相协调。
二、手动实现观察者模式
1.定义抽象被观察者角色
package com.dpb.observer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* 观察者模式：目标对象模板
* @author dengp
*
*/
public interface Subject<T> {
// 存储订阅者
List<Observer> list = new ArrayList<>();
// 注册订阅者
public void registerObserver(T obs);
// 移除订阅者
public void removeObserver(T obs);
//通知所有的观察者更新状态
public void notifyAllObservers();
}2.定义抽象观察者角色
/**
* 观察者模式:定义观察者
* @author dengp
*
*/
public interface Observer {
void update(Subject subject);
}3.定义具体被观察者角色
/**
* 观察者模式:目标对象(主体对象 topic)
* @author dengp
*
*/
public class ConcreteSubject implements Subject<Observer> {
private int state;
public int getState() {
return state;
}
public void setState(int state) {
this.state = state;
//主题对象(目标对象)值发生了变化，请通知所有的观察者
this.notifyAllObservers();
}
@Override
public void notifyAllObservers() {
for (Observer obs : list) {
// 更新每一个观察者中的信息
obs.update(this);
}
}
@Override
public void registerObserver(Observer obs) {
// TODO Auto-generated method stub
list.add(obs);
}
@Override
public void removeObserver(Observer obs) {
// TODO Auto-generated method stub
list.remove(obs);
}
}4.定义具体观察者角色
package com.dpb.observer;
/**
* 观察者模式：观察者 实现
* @author dengp
*
*/
public class ObserverA implements Observer {
//myState需要跟目标对象的state值保持一致！
private int myState;
/**
* 更新为和目标对象的值一致
*/
@Override
public void update(Subject subject) {
myState = ((ConcreteSubject)subject).getState();
}
public int getMyState() {
return myState;
}
public void setMyState(int myState) {
this.myState = myState;
}
}5.测试
package com.dpb.observer;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//目标对象
ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
//创建多个观察者
ObserverA obs1 = new ObserverA();
ObserverA obs2 = new ObserverA();
ObserverA obs3 = new ObserverA();
//将这三个观察者添加到subject对象的观察者队伍中
subject.registerObserver(obs1);
subject.registerObserver(obs2);
subject.registerObserver(obs3);
//改变subject的状态
subject.setState(3000);
System.out.println("########################");
//我们看看，观察者的状态是不是也发生了变化
System.out.println(obs1.getMyState());
System.out.println(obs2.getMyState());
System.out.println(obs3.getMyState());
//改变subject的状态
subject.setState(30);
System.out.println("########################");
//我们看看，观察者的状态是不是也发生了变化
System.out.println(obs1.getMyState());
System.out.println(obs2.getMyState());
System.out.println(obs3.getMyState());
//改变subject的状态
subject.setState(99);
System.out.println("########################");
//我们看看，观察者的状态是不是也发生了变化
System.out.println(obs1.getMyState());
System.out.println(obs2.getMyState());
System.out.println(obs3.getMyState());
}
}
在这里插入图片描述
三、Java内置观察者模式实现
在java.util包中包含有基本的Observer接口和Observable抽象类.功能上和Subject接口和Observer接口类似.不过在使用上,就方便多了,因为许多功能比如说注册,删除,通知观察者的那些功能已经内置好了.
1.定义具体被观察者
package com.dpb.observer2;
import java.util.Observable;
/**
* 目标对象
* 继承 Observable
* @author dengp
*
*/
public class ConcreteSubject extends Observable {
private int state;
public void set(int s){
state = s; //目标对象的状态发生了改变
setChanged(); //表示目标对象已经做了更改
notifyObservers(state); //通知所有的观察者
}
public int getState() {
return state;
}
public void setState(int state) {
this.state = state;
}
}观察者只需要继承Observable父类。发送消息的方式执行如下两行代码即可
setChanged(); //表示目标对象已经做了更改
notifyObservers(state); //通知所有的观察者Observable源码对应的是：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
2.定义具体观察者
package com.dpb.observer2;
import java.util.Observable;
import java.util.Observer;
/**
* 观察者模式：观察者(消息订阅者)
* 实现Observer接口
* @author dengp
*
*/
public class ObserverA implements Observer {
private int myState;
@Override
public void update(Observable o, Object arg) {
myState = ((ConcreteSubject)o).getState();
}
public int getMyState() {
return myState;
}
public void setMyState(int myState) {
this.myState = myState;
}
}观察者也就是订阅者只需要实现Observer接口并重写相关update方法即可，在目标实现中我们发现触发的时候执行的就是观察者的update方法。
3.测试
package com.dpb.observer2;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建目标对象Obserable
ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
//创建观察者
ObserverA obs1 = new ObserverA();
ObserverA obs2 = new ObserverA();
ObserverA obs3 = new ObserverA();
//将上面三个观察者对象添加到目标对象subject的观察者容器中
subject.addObserver(obs1);
subject.addObserver(obs2);
subject.addObserver(obs3);
//改变subject对象的状态
subject.set(3000);
System.out.println("===============状态修改了！");
//观察者的状态发生了变化
System.out.println(obs1.getMyState());
System.out.println(obs2.getMyState());
System.out.println(obs3.getMyState());
subject.set(600);
System.out.println("===============状态修改了！");
//观察者的状态发生了变化
System.out.println(obs1.getMyState());
System.out.println(obs2.getMyState());
System.out.println(obs3.getMyState());
//移除一个订阅者
subject.deleteObserver(obs2);
subject.set(100);
System.out.println("===============状态修改了！");
//观察者的状态发生了变化
System.out.println(obs1.getMyState());
System.out.println(obs2.getMyState());
System.out.println(obs3.getMyState());
}
}
在这里插入图片描述
这样就实现了官方提供观察者模式，其实这里的Observable和Observer和我们前面自定义的Subject和Observer差不多，只是考虑的比我全面罢了。
四、开发中的常用场景：
- 聊天室程序的，服务器转发给所有客户端
- 网络游戏(多人联机对战)场景中，服务器将客户端的状态进行分发
- 邮件订阅
- Servlet中，监听器的实现
- Android中，广播机制
- JDK的AWT中事件处理模型,基于观察者模式的委派事件模型(DelegationEventModel) • 事件源----------------目标对象 • 事件监听器------------观察者
- 京东商城中，群发某商品打折信息
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原始发表：2019年02月16日，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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