一、介紹

1.1 什么是Java觀察者模式？

Java觀察者模式是一種行為型設(shè)計(jì)模式，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的消息傳遞和通信。在Java中，觀察者模式主要由Observable和Observer接口實(shí)現(xiàn)。觀察者模式中的目標(biāo)對(duì)象（Observable）維護(hù)一個(gè)觀察者列表，當(dāng)目標(biāo)對(duì)象發(fā)生變化時(shí)，它會(huì)通知所有的觀察者對(duì)象（Observer）進(jìn)行相應(yīng)的處理。

1.2 觀察者模式的優(yōu)缺點(diǎn)

觀察者模式的優(yōu)點(diǎn)包括：

• 確保了被觀察者和觀察者之間的松耦合，即它們可以獨(dú)立地演化而不需要相互了解彼此的細(xì)節(jié)。
• 開(kāi)放-封閉原則。您可以在不改變被觀察者或觀察者代碼的情況下引入新的觀察者。
• 可以為不同的觀察者提供不同的事件通知。具體來(lái)說(shuō)，您可以為某些觀察者提供更詳細(xì)的通知，而對(duì)于其他觀察者，您可以?xún)H通知狀態(tài)的存在/變化（如僅使用布爾標(biāo)志）。

觀察者模式的缺點(diǎn)包括：

• 觀察者可能會(huì)收到太多通知，其中許多可能不相關(guān)。
• 觀察者之間可能會(huì)出現(xiàn)混亂的依賴(lài)關(guān)系，從而使代碼更復(fù)雜并增加維護(hù)成本。

二、實(shí)現(xiàn)步驟

2.1 創(chuàng)建被觀察者類(lèi)

第一步是創(chuàng)建一個(gè)被觀察者類(lèi)。這通常涉及以下步驟：

• 定義需要通知觀察者的狀態(tài)變量。
• 提供將狀態(tài)變量設(shè)置為新值的方法。
• 提供一種將觀察者添加到觀察者列表中的方法。每次狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，都會(huì)通知這些觀察者。
• 提供一種將觀察者從觀察者列表中刪除的方法。

2.2 創(chuàng)建觀察者接口和實(shí)現(xiàn)類(lèi)

第二步是定義觀察者接口。觀察者接口應(yīng)該定義被調(diào)用以處理被觀察者發(fā)出的通知的方法。

然后，創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)觀察者接口的類(lèi)。每個(gè)觀察者類(lèi)應(yīng)該具有一個(gè)帶有處理通知的代碼的方法。

2.3 在被觀察者類(lèi)中添加注冊(cè)、移除和通知觀察者的方法

在被觀察者類(lèi)中添加將觀察者添加到觀察者列表中、將觀察者從觀察者列表中刪除以及通知觀察者的方法。

為了通知觀察者，需要遍歷觀察者列表，對(duì)于每個(gè)觀察者調(diào)用其處理通知的代碼。

三、應(yīng)用場(chǎng)景

3.1 GUI編程中的應(yīng)用

在GUI編程中，使用Python的socket庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)聊天室或者網(wǎng)絡(luò)游戲的開(kāi)發(fā)。服務(wù)器端通過(guò)socket監(jiān)聽(tīng)端口并接受客戶(hù)端的連接，同時(shí)也可以向客戶(hù)端發(fā)送數(shù)據(jù)?？蛻?hù)端與服務(wù)器端進(jìn)行交互，通過(guò)socket向服務(wù)器發(fā)送信息，同時(shí)也可以接收服務(wù)器發(fā)來(lái)的信息。

3.2 訂閱服務(wù)

訂閱服務(wù)是指客戶(hù)端向服務(wù)器發(fā)送訂閱請(qǐng)求，當(dāng)服務(wù)器端有新的消息產(chǎn)生時(shí)，自動(dòng)向訂閱該消息的客戶(hù)端發(fā)送消息。通過(guò)Python的socket庫(kù)實(shí)現(xiàn)訂閱服務(wù)，可以讓客戶(hù)端和服務(wù)器實(shí)時(shí)通信，獲取最新的數(shù)據(jù)。

3.3 股票交易

在股票交易中，需要實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交互以及實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)更新。通過(guò)Python的socket庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)股票行情的獲取和交易的下單，同時(shí)也可以確保交易的數(shù)據(jù)傳輸安全。對(duì)于高頻交易來(lái)說(shuō)，socket還能夠?qū)崿F(xiàn)非阻塞式的多路復(fù)用，提高交易效率。

四、與其他模式的區(qū)別

4.1 觀察者模式與發(fā)布-訂閱模式的區(qū)別

觀察者模式和發(fā)布-訂閱模式都是用于實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的消息通信。它們的主要區(qū)別在于：

• 觀察者模式中，觀察者直接訂閱并接收目標(biāo)的信息，目標(biāo)與觀察者之間是一對(duì)多的關(guān)系。而在發(fā)布-訂閱模式中，發(fā)布者與訂閱者之間通過(guò)消息代理進(jìn)行通信，發(fā)布者只需要將消息發(fā)送給消息代理，由消息代理將消息路由給所有訂閱者。
• 在觀察者模式中，目標(biāo)和觀察者之間是松散耦合的關(guān)系，目標(biāo)不知道哪些觀察者正在觀察它，觀察者也無(wú)法直接控制目標(biāo)。而在發(fā)布-訂閱模式中，發(fā)布者和訂閱者之間也是松散耦合的關(guān)系，發(fā)布者不知道哪些訂閱者正在訂閱它，訂閱者也無(wú)法直接控制發(fā)布者。

4.2 觀察者模式與中介者模式的區(qū)別

觀察者模式和中介者模式都是用于解耦對(duì)象之間的關(guān)系。它們的主要區(qū)別在于：

• 觀察者模式中，目標(biāo)和觀察者之間是直接交互的，觀察者感知到目標(biāo)狀態(tài)的改變，就會(huì)做出響應(yīng)。而在中介者模式中，對(duì)象之間不直接交互，它們通過(guò)中介者對(duì)象進(jìn)行通信，中介者對(duì)象協(xié)調(diào)對(duì)象之間的關(guān)系。
• 在中介者模式中，中介者對(duì)象負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)對(duì)象之間的關(guān)系，中介者對(duì)象會(huì)成為一個(gè)核心，它會(huì)成為對(duì)象通信的中心。而在觀察者模式中，目標(biāo)對(duì)象負(fù)責(zé)管理觀察者列表，但是它并不知道觀察者之間的關(guān)系，也不知道觀察者做出響應(yīng)的具體行為。

五、總結(jié)

5.1 Java觀察者模式使用的注意點(diǎn)

在使用Java觀察者模式時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：

• 避免觀察者和目標(biāo)對(duì)象之間的循環(huán)引用，避免內(nèi)存泄漏；
• 觀察者和目標(biāo)對(duì)象都應(yīng)該實(shí)現(xiàn)Serializable接口，以便在分布式系統(tǒng)中使用；
• 在多線(xiàn)程情況下，需要保證目標(biāo)對(duì)象和觀察者對(duì)象的線(xiàn)程安全，避免多線(xiàn)程問(wèn)題。

5.2 觀察者模式的適用場(chǎng)景

適用于以下場(chǎng)景：

• 當(dāng)一個(gè)對(duì)象的改變需要同時(shí)改變其他對(duì)象的狀態(tài)時(shí)，可以使用觀察者模式。
• 當(dāng)一個(gè)抽象模型有兩個(gè)方面，其中一個(gè)方面依賴(lài)于另一個(gè)方面時(shí)，可以使用觀察者模式。
• 當(dāng)一個(gè)對(duì)象必須通知其他對(duì)象，但是其他對(duì)象不需要通知它時(shí)，可以使用觀察者模式。

5.3 Java觀察者模式的實(shí)現(xiàn)方法

在Java中，觀察者模式可以通過(guò)Java自帶的Observer和Observable接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常需要定義具體的Observer和Observable實(shí)現(xiàn)類(lèi)，并在目標(biāo)對(duì)象中定義添加、移除和通知觀察者的方法。

具體實(shí)現(xiàn)方法參考如下代碼：

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class ConcreteObserver implements Observer {

    // 實(shí)現(xiàn)update方法
    @Override
    public void update(Observable observable, Object arg) {
        // 獲取目標(biāo)對(duì)象傳遞的數(shù)據(jù)
        String data = arg.toString();
        System.out.println("Data has been updated: " + data);
    }
}

public class ConcreteObservable extends Observable {

    public void setData(String data) {
        // 標(biāo)記數(shù)據(jù)已發(fā)生改變
        setChanged();
        // 通知所有觀察者數(shù)據(jù)發(fā)生改變
        notifyObservers(data);
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建一個(gè)具體的觀察者對(duì)象
        ConcreteObserver observer = new ConcreteObserver();
        // 創(chuàng)建一個(gè)具體的目標(biāo)對(duì)象
        ConcreteObservable observable = new ConcreteObservable();
        // 將觀察者對(duì)象注冊(cè)到目標(biāo)對(duì)象中
        observable.addObserver(observer);
        // 向目標(biāo)對(duì)象中添加數(shù)據(jù)，并通知所有觀察者數(shù)據(jù)發(fā)生改變
        observable.setData("Hello, Observer!");
    }
}

5.4 如何優(yōu)化觀察者模式的性能

觀察者模式的性能優(yōu)化可以通過(guò)以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：

• 利用消息隊(duì)列減輕觀察者和目標(biāo)對(duì)象之間的負(fù)擔(dān)；
• 根據(jù)業(yè)務(wù)需求決定是否允許觀察者接收到所有消息；
• 使用異步通信方式，加快消息傳遞速度；
• 對(duì)于緩存的消息，只通知關(guān)鍵觀察者。

以上就是Java觀察者模式之實(shí)現(xiàn)對(duì)象間的一對(duì)多依賴(lài)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java觀察者模式一對(duì)多依賴(lài)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！