java 设计模式 -- 观察者模式

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1.观察者模式的理解

观察者模式适用于多个对象之间存在一对多的关系时，当其中一个对象的行为状态发生改变时，所依赖的其它对象会受到通知，也称发布-定义模式。观察者模式属于一种行为型模式。

比如我们在日常生活中，看到红灯会停，看到绿灯会通过，又或者我们看天气预报，预报明天下雨，我们回到这个信息，可能会带雨伞，预报明天晴天，我们就不带雨伞。

2.原理

2.1 组成

观察者模式的主要角色如下：

1. 抽象主题（Subject）角色：它是一个接口或者抽象类，即抽象被观察的类，它提供增加、删除 以及通知所有观察者的抽象方法。
2. 具体主题（Concrete Subject）角色：也叫具体目标类，具体被观察的类，它提供了一个用于保存观察者对象的聚集类（通常时list 集合），它实现抽象目标中的通知方法，当它自身的内部状态发生改变时，就会调用通知方法，通知所有注册过的观察者对象。
3. 抽象观察者（Observer）角色：它是一个接口或者抽象类，它包含了一个抽象的关联方法，当接到具体主题的更改通知时被调用。
4. 具体观察者（Concrete Observer）角色：实现抽象观察者中定义的抽象方法，当观察到具体目标的内部状态发生改变时，就会调用该回调方法。

2.2 类图

本类图 以天气数据作为主题，各网站观测到天气数据更新会把数据同步到自己的网站，以各网站作为 观察者，类图如下：

3.代码

3.1 抽象主题

public interface Subject {
   // 注册观察者
   public void registerObserver(Observer o);
   // 移除观察者
   public void removeObserver(Observer o);
   // 通知所有的观察者
   public void notifyObservers();
}

3.2 具体主题

3.3 抽象观察者

public interface Observer {
    // 接收到通知时的被调用方法
   public void update(float temperature, float pressure, float humidity);
}

3.4 具体观察者

具体观察者1：

具体观察者2：

3.5 调用程序

输出结果：

4.总结

观察者模式的优点：

• 观察者模式对观察者的管理通常是以集合的方式，当我们新增一个具体观察者时，只需要继承抽象观察者即可，无需修改原来的代码，符合ocp原则
• 目标和观察之间建立了一套触发机制

观察者模式的缺点：

• 如果一个目标有很多观察者的话，将它们每个都通知到 会比较耗费事件。
• 观察者模式可能会出现循环引用的情况，导致系统崩溃 （java 提供了观察模式支持的类： java.util.Observer)

5.源码应用

5.1 jdk中

java.util.Observer ： 抽象观察者

public interface Observer {
   //当观察的对象状态更改时，会调用这个方法
   void update(Observable o, Object arg);
}

java.util.Observable: 具体主题

这里只贴出部分重要代码，大家感兴趣的话，可以自己点进源码查看

public class Observable {
    private boolean changed = false;
    private Vector<Observer> obs;

    public Observable() {
        obs = new Vector<>();
    }

    // 添加一个观察者
    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null)
            throw new NullPointerException();
        if (!obs.contains(o)) {
            obs.addElement(o);
        }
    }

    // 移除一个观察者
    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }

    //通知所有观察者
    public void notifyObservers() {
        notifyObservers(null);
    }

    //通知所有观察者 具体实现
    public void notifyObservers(Object arg) {
        Object[] arrLocal;

        synchronized (this) {
            if (!changed)
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
    }

    // 清空所有观察者
    public synchronized void deleteObservers() {
        obs.removeAllElements();
    }
}