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Observer模式

2013年06月29日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2306字 ⁄ 字号 评论关闭

定义:定义对象间一种一对多的依赖关系,使得当每一个对象改变状态,则所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。

类型:行为类模式

类图:

观察者模式又叫做发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。

观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态上发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。

一个软件系统常常要求在某一个对象的状态发生变化的时候,某些其它的对象做出相应的改变。做到这一点的设计方案有很多,但是为了使系统能够易于复用,应该选择低耦合度的设计方案。减少对象之间的耦合有利于系统的复用,但是同时设计师需要使这些低耦合度的对象之间能够维持行动的协调一致,保证高度的协作(Collaboration)。观察者模式是满足这一要求的各种设计方案中最重要的一种。

观察者模式的结构

在最基础的观察者模式中,包括以下四个角色:

  • 被观察者:从类图中可以看到,类中有一个用来存放观察者对象的Vector容器(之所以使用Vector而不使用List,是因为多线程操作时,Vector在是安全的,而List则是不安全的),这个Vector容器是被观察者类的核心,另外还有三个方法:attach方法是向这个容器中添加观察者对象;detach方法是从容器中移除观察者对象;notify方法是依次调用观察者对象的对应方法。这个角色可以是接口,也可以是抽象类或者具体的类,因为很多情况下会与其他的模式混用,所以使用抽象类的情况比较多。
  • 观察者:观察者角色一般是一个接口,它只有一个update方法,在被观察者状态发生变化时,这个方法就会被触发调用。
  • 具体的被观察者:使用这个角色是为了便于扩展,可以在此角色中定义具体的业务逻辑。
  • 具体的观察者:观察者接口的具体实现,在这个角色中,将定义被观察者对象状态发生变化时所要处理的逻辑。
    abstract class Subject {  
        private Vector<Observer> obs = new Vector<Observer>();  
          
        public void addObserver(Observer obs){  
            this.obs.add(obs);  
        }  
        public void delObserver(Observer obs){  
            this.obs.remove(obs);  
        }  
        protected void notifyObserver(){  
            for(Observer o: obs){  
                o.update();  
            }  
        }  
        public abstract void doSomething();  
    }  
      
    class ConcreteSubject extends Subject {  
        public void doSomething(){  
            System.out.println("被观察者事件反生");  
            this.notifyObserver();  
        }  
    }  
    interface Observer {  
        public void update();  
    }  
    class ConcreteObserver1 implements Observer {  
        public void update() {  
            System.out.println("观察者1收到信息,并进行处理。");  
        }  
    }  
    class ConcreteObserver2 implements Observer {  
        public void update() {  
            System.out.println("观察者2收到信息,并进行处理。");  
        }  
    }  
      
    public class Client {  
        public static void main(String[] args){  
            Subject sub = new ConcreteSubject();  
            sub.addObserver(new ConcreteObserver1()); //添加观察者1  
            sub.addObserver(new ConcreteObserver2()); //添加观察者2  
            sub.doSomething();  
        }  
    }  

运行结果

被观察者事件反生

观察者1收到信息,并进行处理。

观察者2收到信息,并进行处理。

        通过运行结果可以看到,我们只调用了Subject的方法,但同时两个观察者的相关方法都被同时调用了。仔细看一下代码,其实很简单,无非就是在Subject类中关联一下Observer类,并且在doSomething方法中遍历一下Observer的update方法就行了。

观察者模式的优点

        观察者与被观察者之间是属于轻度的关联关系,并且是抽象耦合的,这样,对于两者来说都比较容易进行扩展。

        观察者模式是一种常用的触发机制,它形成一条触发链,依次对各个观察者的方法进行处理。但同时,这也算是观察者模式一个缺点,由于是链式触发,当观察者比较多的时候,性能问题是比较令人担忧的。并且,在链式结构中,比较容易出现循环引用的错误,造成系统假死。

 

总结

       java语言中,有一个接口Observer,以及它的实现类Observable,对观察者角色常进行了实现。我们可以在jdk的api文档具体查看这两个类的使用方法。

       做过VC++、javascript DOM或者AWT开发的朋友都对它们的事件处理感到神奇,了解了观察者模式,就对事件处理机制的原理有了一定的了解了。如果要设计一个事件触发处理机制的功能,使用观察者模式是一个不错的选择,AWT中的事件处理DEM(委派事件模型Delegation Event Model)就是使用观察者模式实现的。

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