設計模式走一遍---觀察者模式

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紅燈車過,人停;綠燈人過,車停。天天走在馬路上,處處可見紅綠燈指揮着咱們何時能夠過馬路,何時不能過馬路。不管是人仍是車,都時刻關注着紅綠燈的狀態,一旦紅綠燈的狀態發生了改變,咱們總能第一時間發現,而且作出相應的響應.....說真,紅綠燈真的是個偉大的發明。java

說到觀察者模式,無非就是觀察者被觀察者之間牽扯到的一些關係。在上面的紅綠燈例子中,紅綠燈就如同被觀察者,咱們又稱之爲觀察目標,而人行者或開着車的人就如同觀察者,時刻觀察着紅綠燈的變化,紅綠燈一旦發生變化,便會立刻通知觀察者,觀察者也常常會作出相應的反應。設計模式

下面咱們說下觀察者模式的定義:微信

觀察者模式定義了對象之間的一種一對多依賴關係,使得每當一個對象狀態發生改變時,其相關依賴對象皆獲得通知並被自動更新。測試

觀察者模式的別名包括髮布-訂閱(Publish/Subscribe)模式、模型-視圖(Model/View)模式、源-監聽器(Source/Listener)模式或從屬者(Dependents)模式。網站

上面的例子中,紅綠燈就至關於,而路上的人就至關於,每次紅路燈這個目標對象的狀態發生變化,就會通知衆多的觀察者(人)。而觀察者通常也會作出對象的響應spa

觀察者模式屬於行爲型模式設計

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觀察者模式主要解決的問題:一方的狀態發生了變化,依賴於這一方的觀察者當即能收到通知。code

例如咱們平時訂閱的微信公衆號,一旦公衆號有新的文章發佈,訂閱者可以當即收到新的文章推送。server

這裏須要注意的是,目標對象會把狀態的變化通知全部觀察者,而無論觀察者的具體身份。本身也並不知道通知的這我的到底是誰。對象

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觀察者模式通常包含以下四個角色:

  1. Subject:目標對象,通常設計成抽象類
  2. ConcreteSubject:具體目標對象,Subject的子類。
  3. Observer:觀察者,通常設計爲接口
  4. ConcreteObserver:具體觀察者,Observer的實現者

結構圖:

下面具體介紹下這四個角色:

Subject(目標):目標又被稱爲主題,指被觀察的對象,即被觀察者。通常咱們會在在目標中定義一個觀察者集合,用來管理觀察者。一個觀察目標能夠接受任意數量的觀察者來觀察,它提供一系列方法來增長和刪除觀察者對象,如attach()方法與detach()方法;同時也會定義通知方法notify()。目標類能夠是接口,也能夠是抽象類或具體類,但通常咱們設計爲抽象類。

ConcreteSubject(具體目標):具體目標是目標類的子類(接口的實現者),一般它包含有常常發生改變的數據,當它的狀態發生改變時,向它的各個觀察者發出通知;同時它還實現了在目標類中定義的抽象業務邏輯方法

Observer(觀察者):觀察者角色通常是一個接口,它會有一個update方法,當目標對象的狀態發生改變時,這個方法就會被調用。

ConcreteObserver(具體觀察者):觀察者接口的實現者,在這個角色中,將會定義目標對象狀態發生變化時所要處理的邏輯。

觀察者模式通常的代碼實現:

1.目標對象與具體目標對象代碼示例

public abstract class Subject {  
    //定義一個觀察者集合用於存儲全部觀察者對象  
protected List<Observer> observers = new ArrayList();  

    //註冊方法,用於向觀察者集合中增長一個觀察者  
    public void attach(Observer observer) {  
    observers.add(observer);  
}  

    //註銷方法,用於在觀察者集合中刪除一個觀察者  
    public void detach(Observer observer) {  
    observers.remove(observer);  
}  

    //聲明抽象通知方法  
    public abstract void notify();  
    
    //其餘方法
}  


//具體目標類ConcreteSubject是實現了抽象目標類Subject的一個具體子類
//其典型代碼以下所示:

class ConcreteSubject extends Subject {  

    //實現通知方法  
    public void notify() {  
    System.out.println("目標對象狀態發生變化了")
    //遍歷觀察者集合,調用每個觀察者的響應方法  
        for(Observer obs:observers) {  
            obs.update();  
        }  
    }     
}

2.觀察者與具體觀察者代碼示例

interface Observer {  
    //聲明響應方法  
    public void update();  
}  

//在具體觀察者ConcreteObserver中實現了update()方法
//其典型代碼以下所示:
class ConcreteObserver implements Observer {  
    //實現響應方法  
    public void update() {  
        System.out.println("觀察者收到通知,正在作相應的處理")  
    }  
}

3.測試代碼

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Subject sub = new ConcreteSubject();
        sub.attach(new ConcreteObserver());
        //假設狀態發生了變化調用notify()方法
        sub.notify();
    }
}

4.打印結果

目標對象狀態發生變化了
觀察者收到通知,正在作相應的處理

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優勢:

一、從例子中咱們能夠看出觀察者和被觀察者是抽象耦合的,只有輕微的關聯關係

二、創建一套觸發機制。目標對象一旦發生變化,便會觸發廣播通知,觀察者一旦收到通知,也會觸發相應的響應。

缺點:

一、若是一個被觀察者對象有不少的直接和間接的觀察者的話,將全部的觀察者都通知到會花費不少時間。

二、若是在觀察者和觀察目標之間有循環依賴的話,觀察目標會觸發它們之間進行循環調用,可能致使系統崩潰。

三、觀察者模式沒有相應的機制讓觀察者知道所觀察的目標對象是怎麼發生變化的,而僅僅只是知道觀察目標發生了變化。

使用場景:

1.一個抽象模型有兩個方面,其中一個方面依賴於另外一個方面。將這些方面封裝在獨立的對象中使它們能夠各自獨立地改變和複用。

2.一個對象的改變將致使其餘一個或多個對象也發生改變,而不知道具體有多少對象將發生改變,能夠下降對象之間的耦合度。

3.一個對象必須通知其餘對象,而並不知道這些對象是誰。

4.須要在系統中建立一個觸發鏈,A對象的行爲將影響B對象,B對象的行爲將影響C對象……,可使用觀察者模式建立一種鏈式觸發機制

最後

Java語言中也有提供了Observer接口,下一篇簡單講解使用下。

參考書籍:

1.設計模式java版。

2.Head First設計模式

3.菜鳥教程網站

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