Java观察者模式

原创
2019/05/07 21:15
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观察者模式(observer)

   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.使用的场景

广播机制场景 在这里插入图片描述 1.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的数据 2.网站上,很多人订阅了“java主题”的新闻。当有这个主题新闻时,就会将这些新闻发送给所有订阅的人。 3.大家一起玩LOL游戏时,服务器需要将每个人的方位变化发送给所有的客户

上面的这些场景,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,在得到主题通知是更新自己。

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,一边使本事的状态与绘图的状态相协调。

二、手动实现观察者模式

1.定义抽象被观察者角色

package com.sxt.observer;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
 * 观察者模式:目标对象模板
 * @author IF
 *
 */
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 IF
 *
 */
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 IF
 *
 */
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.sxt.observer;

/**
 * 观察者模式:观察者 实现
 * @author IF
 *
 */
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.sxt.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Observer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.sxt.observer2;

import java.util.Observable;

/**
 * 目标对象
 * 继承 Observable
 * @author IF
 *
 */
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。发送消息的方法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.sxt.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 IF
 *
 */
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.sxt.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和我们前面定义的Subject和Observer差不多,只是考虑的比较全面罢了。

四、开发中的常用场景:

1.聊天室程序的,服务器转发给所有客户端 2.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 3.邮件订阅 4.Servlet中,监听器的实现 5.Android中,广播机制 6.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 7.京东商城中,群发某商品打折信息

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