观察者模式:对象间的一种一对多的依赖关系

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共 3848字,需浏览 8分钟

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2020-12-04 18:51

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0x01:观察者模式入门

观察者模式[ 又称发布(publish)-订阅(Subscribe)模式  ],它定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。其实就是一种通知机制,让发送通知的一方(被观察方)和接收通知的一方(观察者)能彼此分离,互不影响。UML类图如下:

从类图上看主要包含如下角色:

  • Subject(抽象主题: 被观察者, 抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里,每个主题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对象。

  • ConcreteSubject(具体主题被观察者,该角色将有关状态存入具体观察者对象,在具体主题的内部状态发生改变时,给所有注册过的观察者发送通知。

  • Observer(抽象观察者):是观察者者的抽象类,它定义了一个更新接口,使得在得到主题更改通知时更新自己。

  • ConcrereObserver(具体观察者)实现抽象观察者定义的更新接口,以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。

Subject(抽象主题

public interface ISubject{

    public void addObserver(Observer observer);

    public void deleteObserver(Observer observer;

    public void notifyObserver() ;
}

ConcreteSubject(具体主题

public class Subject  implements ISubject{

    //观察者数组
    private Vector observers = new Vector<>();

    //增加一个观察者
    @Override
    public void addObserver(Observer observer) {
        this.observers.add(observer);
    }

    //删除一个观察者
    @Override
    public void deleteObserver(Observer observer) {
        this.observers.remove(observer);
    }

    //通知所有观察者
    @Override
    public void notifyObserver() {
        for(Observer observer : this.observers ) {
            observer.update();
        }
    }
}

Observer(抽象观察者)

public interface Observer {
     //更新
     public void update();
 }
}


ConcrereObserver(具体观察者)

public class ConcrereObserver implements Observer {

    private String name;

    public ConcrereObserver(String name) {
        this.name = name;
    }
  
  @Override
    public void update() {
        System.out.println(name);
    }


}

客户端Client:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ISubject subject=new Subject();
        //创建观察者
        Observer observer1=new ConcrereObserver("subject1");
        Observer observer2=new ConcrereObserver("subject2");
        Observer observer3=new ConcrereObserver("subject3");
        //添加观察者
        subject.addObserver(observer1);
        subject.addObserver(observer2);
        subject.addObserver(observer3);
//被观察者发生变更,通知所有观察者
        subject.notify();
    }
}


0x02:JDK提供的观察者模式接口

以上是观察者模式的最简单介绍,其实如果大家留意的话,发现JDK已经内置了观察者模式的抽象实现,对应的类是:

java.util.Observer
java.util.Observable

java.util.Observer(观察者抽象)

package java.util;

public interface Observer {

    void update(Observable o, Object arg);
}

java.util.Observable(被观察者抽象

package java.util;

public class Observable {
    private boolean changed = false;
    private Vector obs;

    public Observable() {
        obs = new Vector<>();
    }

    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null)
            throw new NullPointerException();
        if (!obs.contains(o)) {
            obs.addElement(o);
        }
    }

    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }

    public void notifyObservers() {
        notifyObservers(null);
    }

    public void notifyObservers(Object arg) {

        Object[] arrLocal;

        synchronized (this) {

            if (!changed)
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
    }


    public synchronized void deleteObservers() {
        obs.removeAllElements();
    }

   synchronized void setChanged() {
        changed = true;
    }

    protected synchronized void clearChanged() {
        changed = false;
    }

    public synchronized boolean hasChanged() {
        return changed;
    }


    public synchronized int countObservers() {
        return obs.size();
    }
}

可以看出来与自己的设计大体一致。不过也不能不感叹JDK的设计者考虑的问题还是不自己考虑的多。JDK多设计了一个标识位,同时考虑了线程安全问题。

0x03:观察者模式的思考

抽象被观察者代码看,里面定义了一个容器存放观察者。当被观察者发生变更时,需要循环通知观察者。如果使用观察者模式处理这样一个业务场景:观察者非常多,而且观察者的update()方法调用时间可能非常长。那一定出现业务延时的问题,这样的话就不在适合使用观察者模式了。那这样的业务场景需要采用什么解决方案呢?我觉得采用消息队列MQ非常适合

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