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

图1

  • 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;

/**
* @author YoungDream
* @since 2019/4/20 15:07
*/
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);
}

//通知所有的观察者更新状态
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;
}

//主题对象发生变化,通知所有观察者
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;//与目标对象state值保持一致

@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) {
//创建具体主题
ConcreteSubject concreteSubject=new ConcreteSubject();

//创建观察者
ConcreteObserver concreteObserver1=new ConcreteObserver();
ConcreteObserver concreteObserver2=new ConcreteObserver();
ConcreteObserver concreteObserver3=new ConcreteObserver();

//将观察者加入到目标对象观察者集合
concreteSubject.addObserver(concreteObserver1);
concreteSubject.addObserver(concreteObserver2);
concreteSubject.addObserver(concreteObserver3);

//目标对象改变
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;//目标对象状态发生改变

setChanged();//表示目标对象已经做了更改
notifyObservers(state);//通知所有观察者
}
}

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) {
//创建具体主题
ConcreteSubject concreteSubject=new ConcreteSubject();

//创建观察者
ConcreteObserver concreteObserver1=new ConcreteObserver();
ConcreteObserver concreteObserver2=new ConcreteObserver();
ConcreteObserver concreteObserver3=new ConcreteObserver();

//将观察者加入到目标对象观察者集合
concreteSubject.addObserver(concreteObserver1);
concreteSubject.addObserver(concreteObserver2);
concreteSubject.addObserver(concreteObserver3);

//目标对象改变
concreteSubject.setState(100);
}
}

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