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1 概述
定义: 又被称为发布-订阅(Publish/Subscribe)模式,它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变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自动更新自己。
2 结构
如下角色:
- 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,它定义了一个更新接口,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。
3 案例
以常见关注的微信公众号订阅为例.
观察者抽象类
public interface Observer {
void update(String message);
}
观察具体类
public class WeixinUser implements Observer {
// 微信用户名
private String name;
public WeixinUser(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void update(String message) {
System.out.println(name + "-" + message);
}
}
主题类抽象
public interface Subject {
// 增加订阅者
public void attach(Observer observer);
// 删除订阅者
public void detach(Observer observer);
// 通知订阅者更新消息
public void notify(String message);
}
主题具体类
public class SubscriptionSubject implements Subject {
// 储存订阅公众号的微信用户
private List<Observer> weixinUserlist = new ArrayList<Observer>();
@Override
public void attach(Observer observer) {
weixinUserlist.add(observer);
}
@Override
public void detach(Observer observer) {
weixinUserlist.remove(observer);
}
@Override
public void notify(String message) {
for (Observer observer : weixinUserlist) {
observer.update(message);
}
}
}
测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
SubscriptionSubject mSubscriptionSubject = new SubscriptionSubject();
// 创建微信用户
WeixinUser user1 = new WeixinUser("孙悟空");
WeixinUser user2 = new WeixinUser("猪八戒");
WeixinUser user3 = new WeixinUser("沙和尚");
// 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("西游记更新喽!!!");
}
}
/*
运行结果:
孙悟空-西游记更新喽!!!
猪八戒-西游记更新喽!!!
沙和尚-西游记更新喽!!!
*/
4 使用场景
使用场景:
- 对象间存在一对多关系,一个对象的状态发生改变会影响其他对象。
- 当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一方面时。
优缺点
- 优点
- 降低了目标与观察者之间的耦合关系,两者之间是抽象耦合关系。
- 被观察者发送通知,所有注册的观察者都会收到信息【可以实现广播机制】
- 缺点
- 如果观察者非常多的话,那么所有的观察者收到被观察者发送的通知会耗时
- 如果被观察者有循环依赖的话,那么被观察者发送通知会使观察者循环调用,会导致系统崩溃
5 JDK源码解析
在 Java 中,通过 java.util.Observable 类和 java.util.Observer 接口定义了观察者模式,只要实现它们的子类就可以编写观察者模式实例。
Observable类
Observable 类是抽象目标类(被观察者),它有一个 Vector 集合成员变量,用于保存所有要通知的观察者对象.
-
void addObserver(Observer o) 方法:用于将新的观察者对象添加到集合中。
-
void notifyObservers(Object arg) 方法:调用集合中的所有观察者对象的 update方法,通知它们数据发生改变。通常越晚加入集合的观察者越先得到通知。
-
void setChange() 方法:用来设置一个 boolean 类型的内部标志,注明目标对象发生了变化。当它为true时,notifyObservers() 才会通知观察者。
Observer 接口
Observer 接口是抽象观察者,它监视目标对象的变化,当目标对象发生变化时,观察者得到通知,并调用 update 方法,进行相应的工作。
以生活中抓小偷为例. 警察是观察者, 小偷是被观察者.
小偷类
public class Thief extends Observable {
private String name;
public Thief(String name) {
this.name = name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void steal() {
System.out.println("小偷:我偷东西了,有没有人来抓我");
// changed = true
super.setChanged();
super.notifyObservers();
}
}
警察类
public class Policemen implements Observer {
private String name;
public Policemen(String name) {
this.name = name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
@Override
public void update(Observable o, Object arg) {
System.out.println("警察:" + ((Thief) o).getName() + ",我已经盯你很久了,你可以保持沉默,但你所说的将成为呈堂证供");
}
}
测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建小偷对象
Thief t = new Thief("隔壁老王");
// 创建警察对象
Policemen p = new Policemen("小李");
// 让警察盯着小偷
t.addObserver(p);
// 小偷偷东西
t.steal();
}
}
/*
运行结果:
小偷:我偷东西了,有没有人来抓我
警察:隔壁老王,我已经盯你很久了,你可以保持沉默,但你所说的将成为呈堂证供
*/