Java中的觀察者模式實(shí)例講解

更新時(shí)間：2014年12月01日 08:48:22 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Java中的觀察者模式實(shí)例講解,本文先是講解了觀察者模式的概念,然后以實(shí)例講解觀察者模式的實(shí)現(xiàn),以及給出了UML圖,需要的朋友可以參考下

觀察者模式是一種行為設(shè)計(jì)模式。觀察者模式的用途是，當(dāng)你對(duì)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)感興趣，希望在它每次發(fā)生變化時(shí)獲得通知。在觀察者模式中，觀察另外一個(gè)對(duì)象狀態(tài)的對(duì)象叫做Observer觀察者，被觀察的對(duì)象叫著Subject被觀察者。根據(jù)GoF規(guī)則，觀察者模式的意圖是：

復(fù)制代碼代碼如下:

定義對(duì)象之間一對(duì)多的依賴關(guān)系，一個(gè)對(duì)象狀態(tài)改變，其他相關(guān)聯(lián)的對(duì)象就會(huì)得到通知并被自動(dòng)更新。

Subject(被觀察者)包含了一些需要在其狀態(tài)改變時(shí)通知的觀察者。因此，他應(yīng)該提供給觀察者可以register(注冊(cè))自己和unregister(注銷)自己的方法。當(dāng)Subject(被觀察者)發(fā)生變化的時(shí)候，也需要包含一個(gè)方法來通知所有觀察者。當(dāng)通知觀察者的時(shí)候，可以推送更新內(nèi)容，或者提供另外一個(gè)方法來獲得更新內(nèi)容。

觀察者應(yīng)該有一種方法，這種方法能夠設(shè)置觀察者對(duì)象并且可以由被觀察者使用來通知其更新。

JAVA提供了內(nèi)置的方式來實(shí)現(xiàn)觀察者模式，java.util.Observable和java.util.Observer接口。然而他們用的不是很廣泛。因?yàn)榇藢?shí)現(xiàn)過于簡單，大多數(shù)時(shí)候我們都不想最后擴(kuò)展的類僅僅是實(shí)現(xiàn)了觀察者模式，因?yàn)镴AVA類不能多繼承。

Java Messages Service(JMS)消息服務(wù)使用觀察者模式與命令模式來實(shí)現(xiàn)不同的程序之間的數(shù)據(jù)的發(fā)布和訂閱。

MVC模型-視圖-控制框架也使用觀察者模式，把模型當(dāng)做被觀察者，視圖視為觀察者。視圖能夠注冊(cè)自己到模型上來獲得模型的改變。

觀察者模式例子

在此例中，我們將完成一個(gè)簡單的主題討論，觀察者能夠注冊(cè)此主題。任何在此主題上的內(nèi)容提交導(dǎo)致的變化都會(huì)通知所有在注冊(cè)的觀察者。

基于Subject被觀察者的需求，這個(gè)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本的Subject接口，此接口定了一系列具體的方法需要在隨后實(shí)現(xiàn)接口的具體類中被實(shí)現(xiàn)。

復(fù)制代碼代碼如下:

package com.journaldev.design.observer;

public interface Subject {

//methods to register and unregister observers
public void register(Observer obj);
public void unregister(Observer obj);

//method to notify observers of change
public void notifyObservers();

//method to get updates from subject
public Object getUpdate(Observer obj);

}

現(xiàn)在創(chuàng)建一個(gè)相關(guān)聯(lián)的觀察者。它需要有一個(gè)方法能使Subject附屬于一個(gè)觀察者。另外的方法能夠接受Subject的變化通知。

復(fù)制代碼代碼如下:

package com.journaldev.design.observer;

public interface Observer {

//method to update the observer, used by subject
public void update();

//attach with subject to observe
public void setSubject(Subject sub);
}

這種關(guān)聯(lián)已經(jīng)建立?，F(xiàn)在實(shí)現(xiàn)具體的主題。

復(fù)制代碼代碼如下:

package com.journaldev.design.observer;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MyTopic implements Subject {

private List<Observer> observers;
private String message;
private boolean changed;
private final Object MUTEX= new Object();

public MyTopic(){
  this.observers=new ArrayList<>();
}
@Override
public void register(Observer obj) {
  if(obj == null) throw new NullPointerException("Null Observer");
  if(!observers.contains(obj)) observers.add(obj);
}

@Override
public void unregister(Observer obj) {
observers.remove(obj);
}

@Override
public void notifyObservers() {
  List<Observer> observersLocal = null;
  //synchronization is used to make sure any observer registered after message is received is not notified
  synchronized (MUTEX) {
   if (!changed)
    return;
   observersLocal = new ArrayList<>(this.observers);
   this.changed=false;
  }
  for (Observer obj : observersLocal) {
   obj.update();
  }

}

@Override
public Object getUpdate(Observer obj) {
return this.message;
}

//method to post message to the topic
public void postMessage(String msg){
  System.out.println("Message Posted to Topic:"+msg);
  this.message=msg;
  this.changed=true;
  notifyObservers();
}

}

注冊(cè)與注銷觀察者方法的實(shí)現(xiàn)非常簡單，額外的方法postMessage()將被客戶端應(yīng)用來提交一個(gè)字符串消息給此主題。注意，布爾變量用于追蹤主題狀態(tài)的變化并且通知觀察者此種變化。這個(gè)變量是必須的，因?yàn)槿绻麤]有更新，但是有人調(diào)用notifyObservers()方法，他就不能發(fā)送錯(cuò)誤的通知信息給觀察者。

此外需要注意的是，notifyObservers()中使用synchronization同步的方式來確保在消息被發(fā)布給主題之前，通知只能被發(fā)送到注冊(cè)的觀察者處。

此處是觀察者的實(shí)現(xiàn)。他們將一直關(guān)注subject對(duì)象。

復(fù)制代碼代碼如下:

package com.journaldev.design.observer;

public class MyTopicSubscriber implements Observer {

private String name;
private Subject topic;

public MyTopicSubscriber(String nm){
  this.name=nm;
}
@Override
public void update() {
  String msg = (String) topic.getUpdate(this);
  if(msg == null){
   System.out.println(name+":: No new message");
  }else
  System.out.println(name+":: Consuming message::"+msg);
}

@Override
public void setSubject(Subject sub) {
this.topic=sub;
}

}

注意，update()方法的實(shí)現(xiàn)使用了被觀察者的getUpdate()來處理更新的消息。此處應(yīng)該避免把消息作為參數(shù)傳遞給update()方法。

一下為簡單地測試程序來驗(yàn)證話題類的實(shí)現(xiàn)。

復(fù)制代碼代碼如下:

package com.journaldev.design.observer;

public class ObserverPatternTest {

public static void main(String[] args) {
//create subject
MyTopic topic = new MyTopic();

  //create observers
  Observer obj1 = new MyTopicSubscriber("Obj1");
  Observer obj2 = new MyTopicSubscriber("Obj2");
  Observer obj3 = new MyTopicSubscriber("Obj3");

  //register observers to the subject
  topic.register(obj1);
  topic.register(obj2);
  topic.register(obj3);

  //attach observer to subject
  obj1.setSubject(topic);
  obj2.setSubject(topic);
  obj3.setSubject(topic);

//check if any update is available
obj1.update();

//now send message to subject
topic.postMessage("New Message");
}

}

此處為上述輸出內(nèi)容：

復(fù)制代碼代碼如下:

Obj1:: No new message

Message Posted to Topic:New Message

Obj1:: Consuming message::New Message

Obj2:: Consuming message::New Message

Obj3:: Consuming message::New Message</pre>

觀察者模式的UML圖