Java觀察者模式

當(dāng)對象間存在一對多關(guān)系時，則使用觀察者模式(Observer Pattern)。比如，當(dāng)一個對象被修改時，則會自動通知依賴它的對象。觀察者模式屬于行為型模式。

介紹

意圖：定義對象間的一種一對多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。

主要解決：一個對象狀態(tài)改變給其他對象通知的問題，而且要考慮到易用和低耦合，保證高度的協(xié)作。

何時使用：一個對象(目標(biāo)對象)的狀態(tài)發(fā)生改變，所有的依賴對象(觀察者對象)都將得到通知，進(jìn)行廣播通知。

如何解決：使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，可以將這種依賴關(guān)系弱化。

關(guān)鍵代碼：在抽象類里有一個 ArrayList 存放觀察者們。

應(yīng)用實(shí)例： ① 拍賣的時候，拍賣師觀察最高標(biāo)價，然后通知給其他競價者競價。 ② 西游記里面悟空請求菩薩降服紅孩兒，菩薩灑了一地水招來一個老烏龜，這個烏龜就是觀察者，他觀察菩薩灑水這個動作。

優(yōu)點(diǎn)： ① 觀察者和被觀察者是抽象耦合的。 ② 建立一套觸發(fā)機(jī)制。

缺點(diǎn)： ① 如果一個被觀察者對象有很多的直接和間接的觀察者的話，將所有的觀察者都通知到會花費(fèi)很多時間。 ② 如果在觀察者和觀察目標(biāo)之間有循環(huán)依賴的話，觀察目標(biāo)會觸發(fā)它們之間進(jìn)行循環(huán)調(diào)用，可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。 ③ 觀察者模式?jīng)]有相應(yīng)的機(jī)制讓觀察者知道所觀察的目標(biāo)對象是怎么發(fā)生變化的，而僅僅只是知道觀察目標(biāo)發(fā)生了變化。

使用場景：

• 一個抽象模型有兩個方面，其中一個方面依賴于另一個方面。將這些方面封裝在獨(dú)立的對象中使它們可以各自獨(dú)立地改變和復(fù)用。

• 一個對象的改變將導(dǎo)致其他一個或多個對象也發(fā)生改變，而不知道具體有多少對象將發(fā)生改變，可以降低對象之間的耦合度。

• 一個對象必須通知其他對象，而并不知道這些對象是誰。

• 需要在系統(tǒng)中創(chuàng)建一個觸發(fā)鏈，A對象的行為將影響B(tài)對象，B對象的行為將影響C對象……，可以使用觀察者模式創(chuàng)建一種鏈?zhǔn)接|發(fā)機(jī)制。

注意事項(xiàng)： ① JAVA 中已經(jīng)有了對觀察者模式的支持類。 ② 避免循環(huán)引用。 ③ 如果順序執(zhí)行，某一觀察者錯誤會導(dǎo)致系統(tǒng)卡殼，一般采用異步方式。

實(shí)現(xiàn)

觀察者模式使用三個類 Subject、Observer 和 Client。Subject 對象帶有綁定觀察者到 Client 對象和從 Client 對象解綁觀察者的方法。我們創(chuàng)建 Subject 類、Observer 抽象類和擴(kuò)展了抽象類 Observer 的實(shí)體類。

ObserverPatternDemo，我們的演示類使用 Subject 和實(shí)體類對象來演示觀察者模式。

步驟 1

創(chuàng)建 Subject 類。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
public class Subject {
   
   private List observers 
      = new ArrayList();
   private int state;
 
   public int getState() {
      return state;
   }
 
   public void setState(int state) {
      this.state = state;
      notifyAllObservers();
   }
 
   public void attach(Observer observer){
      observers.add(observer);      
   }
 
   public void notifyAllObservers(){
      for (Observer observer : observers) {
         observer.update();
      }
   }  
}

步驟 2

創(chuàng)建 Observer 類。

public abstract class Observer {
   protected Subject subject;
   public abstract void update();
}

步驟 3

創(chuàng)建實(shí)體觀察者類。

public class BinaryObserver extends Observer{
 
   public BinaryObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }
 
   @Override
   public void update() {
      System.out.println( "Binary String: " 
      + Integer.toBinaryString( subject.getState() ) ); 
   }
}

public class OctalObserver extends Observer{
 
   public OctalObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }
 
   @Override
   public void update() {
     System.out.println( "Octal String: " 
     + Integer.toOctalString( subject.getState() ) ); 
   }
}

public class HexaObserver extends Observer{
 
   public HexaObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }
 
   @Override
   public void update() {
      System.out.println( "Hex String: " 
      + Integer.toHexString( subject.getState() ).toUpperCase() ); 
   }
}

步驟 4

使用 Subject 和實(shí)體觀察者對象。

public class ObserverPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Subject subject = new Subject();
 
      new HexaObserver(subject);
      new OctalObserver(subject);
      new BinaryObserver(subject);
 
      System.out.println("First state change: 15");   
      subject.setState(15);
      System.out.println("Second state change: 10");  
      subject.setState(10);
   }
}

步驟 5

執(zhí)行程序，輸出結(jié)果：

First state change: 15
Hex String: F
Octal String: 17
Binary String: 1111
Second state change: 10
Hex String: A
Octal String: 12
Binary String: 1010