观察者模式
观察者模式定义了一个一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听同一个主题对象。当这个主题状态发生改变时,会通知所有观察者对象,让它们自动更新自己。
场景
- 聊天室程序的创建。服务器创建好后,A、B、C三个客户端连接好公开聊天。A向服务器发送数据,服务器在将数据分别发送给其他在线客户。也就是说,每个客户端需要更新服务器端的数据。
- 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。
- 大家在玩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对象中,称之为目标。
模式结构
结构图
- 抽象主题角色(Subject): 把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中,每个抽象主题角色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。
- 具体主题角色(ConcreteSubject): 在具体主题内部状态改变时,给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色通常用一个子类实现。
- 抽象观察者角色(Observer): 为所有具体的观察者定义一个接口,在得到主题的通知时更新自己。
- 具体观察者角色(ConcreteObserver): 该角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口,以便使本身的状态与主题的状态相协调。通常用一个子类实现。如果需要,具体观察者角色可以保存一个指向具体主题角色的引用。
代码
抽象主题角色(Subject)
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| package designMode.Observer;
import java.util.ArrayList; import java.util.List;
public class Subject { private List<Observer> list = new ArrayList<>();
public void registerObserve(Observer observer) { list.add(observer); }
public void removeObserve(Observer observer) { list.remove(observer); }
public void notifyAllObserve() { for (Observer observer : list) { observer.update(this); } } }
|
具体主题角色(ConcreteSubject)
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| public class ConcreteSubject extends Subject { private int state;
public int getState() { return state; }
public void setState(int state) { this.state = state; this.notifyAllObserve(); } }
|
抽象观察者角色(Observer)
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| public interface Observer { void update(Subject subject); }
|
具体观察者角色(ConcreteObserver)
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| public class ConcreteObserver implements Observer { private int myState;
@Override public void update(Subject subject) { myState = ((ConcreteSubject) subject).getState(); System.out.println("观察者得到的值:" + myState); } }
|
客户端
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| public class Client { public static void main(String[] args) { ConcreteSubject concreteSubject=new ConcreteSubject();
ConcreteObserver concreteObserver1=new ConcreteObserver(); ConcreteObserver concreteObserver2=new ConcreteObserver(); ConcreteObserver concreteObserver3=new ConcreteObserver();
concreteSubject.addObserver(concreteObserver1); concreteSubject.addObserver(concreteObserver2); concreteSubject.addObserver(concreteObserver3);
concreteSubject.setState(100); } }
|
控制台
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| 观察者得到的值:2 观察者得到的值:2 观察者得到的值:2
|
推模式与拉模式
- 推模式:每次都会把通知以广播的方式发送给所有观察者,所有观察者只能被动接收, 推送的信息通常是主题对象的全部或部分数据 。
- 拉模式: 主题对象在通知观察者的时候,只传递少量信息。如果观察者需要更具体的信息,由观察者主动到主题对象中获取,相当于是观察者从主题对象中拉数据。一般这种模型的实现中,把主题对象自身通过update()方法传递给观察者,这样在观察者需要获取数据的时候,就可以通过这个引用来获取了 。
- 比较: 推模式是假定主题对象知道观察者需要的数据;而拉模式是主题对象不知道观察者具体需要什么数据,没有办法的情况下,干脆把自身传递给观察者,让观察者自己去按需要取值。
Java自带对观察者模式的支持
JavaSE中提供了java.util.Observable和java.util.Observer来实现观察者模式。
具体目标对象
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| public class ConcreteSubject extends Observable{ private int state;
public int getState() { return state; } public void setState(int state) { this.state = state;
setChanged(); notifyObservers(state); } }
|
具体观察者
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| public class ConcreteObserver implements Observer{ private int mystate; public void update(Observable observable, Object arg) { mystate=((ConcreteSubject) observable).getState(); System.out.println("观察者接收到的状态:"+mystate); } }
|
客户端
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| public class Client { public static void main(String[] args) { ConcreteSubject concreteSubject=new ConcreteSubject();
ConcreteObserver concreteObserver1=new ConcreteObserver(); ConcreteObserver concreteObserver2=new ConcreteObserver(); ConcreteObserver concreteObserver3=new ConcreteObserver();
concreteSubject.addObserver(concreteObserver1); concreteSubject.addObserver(concreteObserver2); concreteSubject.addObserver(concreteObserver3);
concreteSubject.setState(100); } }
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控制台
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| 观察者接收到的状态:100 观察者接收到的状态:100 观察者接收到的状态:100
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