Java设计模式之观察者模式

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前言

观察者模式又被成为发布-订阅模式, 属于行为型设计模式的一种,是一个在项目中经常使用的模式。

定义

定义对象间一种一对多的依赖关系,每当一个对象改变状态时,则所有依赖它的对象都会得到通知并被自动更新。

使用场景

  • 关联行为场景。需要注意的是,关联行为是可拆分的,而不是“组合”关系。
  • 事件多触发场景。
  • 跨系统的消息交换场景,如消息队列、事件总线的处理机制。

角色

  • Subject:抽象主题(抽象被观察者)。抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里,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对象。
  • ConcreteSubject:具体主题(具体被观察者)。该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发生改变时,给所有注册过的观察者发送通知。
  • Observer:抽象观察者,是观察者的抽象类。它定义一个更新接口,使得在得到主题更改通知时更新自己。
  • ConcrereObserver:具体观察者,实现抽象观察者定义的更新接口,以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。

观察者模式的简单实现

微信公众号场景:假设微信用户就是观察者,微信公众号是被观察者,有多个微信用户关注了“程序员”这个公众号。当这个公众号更新时就会通知这些订阅的用户。

  1. 抽象观察者:里面定义一个更新方法。
public interface Observer {
     void update(String message);
}
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  1. 具体观察者:微信用户是观察者,里面实现了更新的方法。
public class WeChatUser implements Observer {
    private String name;
    public WeChatUser(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + " " + message);
    }
}
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  1. 抽象被观察者:被观察者,提供 attachdetachnotify三个方法。
public interface Subject {
    /**
     * 增加订阅者
     * @param observer
     */
    void attach(Observer observer);

    /**
     * 删除订阅者
     * @param observer
     */
    void detach(Observer observer);

    /**
     * 通知订阅者更新消息
     * @param message
     */
    void notify(String message);

}

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  1. 具体被观察者:微信公众号具体主题(具体被观察者),里面存储了订阅该公众号的微信用户,并实现了抽象主题中的方法。
public class SubscriptionSubject implements Subject {

    private List<Observer> weChatUserList = new ArrayList<Observer>();
    @Override
    public void attach(Observer observer) {
        weChatUserList.add(observer);
    }

    @Override
    public void detach(Observer observer) {
        weChatUserList.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notify(String message) {
        for(Observer observer : weChatUserList){
            observer.update(message);
        }
    }
}
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  1. 客户端调用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        SubscriptionSubject mSubscriptionSubject = new SubscriptionSubject();
        //创建微信用户
        WeChatUser user1 = new WeChatUser("用户1");
        WeChatUser user2 = new WeChatUser("用户2");
        WeChatUser user3 = new WeChatUser("用户3");
        //订阅公众号
        mSubscriptionSubject.attach(user1);
        mSubscriptionSubject.attach(user2);
        mSubscriptionSubject.attach(user3);
        //公众号更新发出消息给订阅的微信用户
        mSubscriptionSubject.notify("公众号有更新内容了");
    }
}

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优缺点

优点

  • 观察者和被观察者之间是抽象耦合,容易扩展。
  • 方便建立一套触发机制。

缺点

  • 在应用观察者模式时需要考虑一下开发效率和运行效率的问题。程序中包括一个被观察者和多个观察者,开发、调试等内容比较复杂,而且在 Java 中消息的通知一般是有执行顺序的,那么一个观察者卡顿,会影响整体的执行效率,这种情况下一般会采用异步方式。
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