设计模式 观察者模式的介绍与思考

观察者模式

报社(Subject)    和订阅者(Observer)

观察者模式,就是 观察者Observer去关注Subject,然后当Subject发生数据改变的时候,能将关注它的观察者的数据全部改变。

主题Subject必须实现的接口

public interface Subject {
    
    
    /**
     * 注册新的观察者
     * @param o
     */
    void addObserver(Observer o);

    /**
     * 注销原有的观察者
     * @param o
     */
    void removeObserver(Observer o);

    /**
     * 通知所有观察者,数据更新
     */
    void notifyObservers();
}

观察者Observer必须实现的接口

public interface Observer {
    
    
    /**
     * 观察者更新
     * 当Subject去Notify所有观察者的时候,就是去调用观察者的update方法
     */
    void update(/*里面应该放置参数,但是参数类型和个数,应该随着不同需求而改变*/);
}

自定义实现

java中虽然有包可以实现观察者模式,但是我们也要自己实现一下

这里,我们的业务是实现出版商和订阅者的关系,出版商信息更新的时候,会去提醒订阅者,信息更新

  • Subject接口
public interface Subject {
    
    
    /**
     * 注册新的观察者
     * @param o
     */
    void addObserver(Observer o);

    /**
     * 注销原有的观察者
     * @param o
     */
    void removeObserver(Observer o);

    /**
     * 通知所有观察者,数据更新
     */
    void notifyObservers();
}
  • Observer接口
public interface Observer {
    
    
    /**
     * 观察者更新
     * 当Subject去Notify所有观察者的时候,就是去调用观察者的update方法
     * private String info;
     * private float price;
     * private int nums;
     */
    public void update(String info, Float price, Integer nums);
}
  • 实现Subject接口的出版商Republication
public class Republication implements Subject{
    
    

    private String info;
    private float price;
    private int nums;
    private List<Observer> observers=new ArrayList<Observer>();

    @Override
    public void addObserver(Observer o) {
    
    
        observers.add(o);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
    
    
        int index = observers.indexOf(o);
        observers.remove(index);
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
    
    
        for (Observer observer : observers) {
    
    
            observer.update(info,price,nums);
        }
    }

    public void measureChanged() {
    
    
        notifyObservers();
    }

    public void setInfo(String info) {
    
    
        this.info = info;
    }

    public void setPrice(float price) {
    
    
        this.price = price;
    }

    public void setNums(int nums) {
    
    
        this.nums = nums;
    }
}
  • 实现Observer接口的订阅者Customer
public class Customer implements Observer{
    
    
    private String info;
    private float price;
    private int nums;

    /**
     * 不需要无参构造,
     * 因为其信息的更新,仰赖与Subject的信息更新
     */


    @Override
    public void update(String info, Float price, Integer nums) {
    
    
        if (info!=null) {
    
    
            this.info=info;
        }
        if (price!=null) {
    
    
            this.price=price;
        }
        if (nums!=null) {
    
    
            this.nums=nums;
        }
    }

    /**
     * 观察者自带的方法
     * 显示更新后的信息
     */
    public void display() {
    
    
        System.out.println(this.toString()+"\n\n");
    }

    @Override
    public String toString() {
    
    
        return "Customer{" +
                "info='" + info + '\'' +
                ", price=" + price +
                ", nums=" + nums +
                '}';
    }
}
  • 测试
public class ObserverTest {
    
    
    @Test
    public void OBTest() {
    
    
        Republication rep = new Republication();

        Customer c1 = new Customer();
        Customer c2 = new Customer();
        Customer c3 = new Customer();

        //注册观察者
        rep.addObserver(c1);
        rep.addObserver(c2);
        rep.addObserver(c3);

        rep.setInfo("这是出版社第一次出版");
        rep.setNums(10);
        rep.setPrice(12f);
        //发生了更改
        rep.measureChanged();


        c1.display();
        c2.display();
        c3.display();

        //===========================

        rep.setInfo("这是出版社的第二次出版");
        rep.measureChanged();


        c1.display();
        c2.display();
        c3.display();
    }
}

能够发现,所有订阅者的信息,都会更具出版商的信息进行更改:

image-20210325111023551

Java包实现

类和接口介绍

Observer接口

Observer对象需要实现这个接口

仅有一个update()方法

Subject对象在更新的时候,会将自己传进去,从而方便观察者更新自己的信息

class clazz implements Observer {
    
    

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
    
    
        
    }
}

Observable

Subject对象需要继承这个类

该类中存在一个Vector,用于承载高并发情况下,观察者的存入

源代码量不多,放过来看一看

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

    /** Construct an Observable with zero Observers. */

    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) {
    
    
        /*
         * a temporary array buffer, used as a snapshot of the state of
         * current Observers.
         */
        Object[] arrLocal;

        synchronized (this) {
    
    
            if (!changed)
                return;
          //不直接遍历vector,而是将vector中的值传入数组中,进而进行改变
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

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

    /**
     * 不传参删除观察者的话,就是删除所有观察者
     */
    public synchronized void deleteObservers() {
    
    
        obs.removeAllElements();
    }

  	/** 
  	 * 在要通知所有观察者之前,一定要setChanged()
  	 * 因为通知观察者之前,会去查看标志位 
  	 *     private boolean changed = false;
  	 */
    protected synchronized void setChanged() {
    
    
        changed = true;
    }

  	//取消变化
    protected synchronized void clearChanged() {
    
    
        changed = false;
    }

    
    public synchronized boolean hasChanged() {
    
    
        return changed;
    }

    //统计当前观察者数量
    public synchronized int countObservers() {
    
    
        return obs.size();
    }
}

实例

还是拿我们之前的例子来举

  • Republiction2 主体类

对于观察者中update()方法的调用,根本不用我们操心

因为,在Observanle中,已经将实体传入update()中,

到时候在观察者对象中,再拿 主体类 的数据更新自己就好了

public class Republication2 extends Observable {
    
    

    private String info;
    private float price;
    private int nums;

    public void measureChanged() {
    
    
        /**
         * 一定要调用setChanged方法
         * 因为Observable方法中设定了标志位
         * 只有通过setChanged()方法,将标志位设置为true
         * 才会去选择更新观察者的信息
         */
        setChanged(); //!!!
        notifyObservers();
    }

    public void setInfo(String info) {
    
    
        this.info = info;
    }

    public void setPrice(float price) {
    
    
        this.price = price;
    }

    public void setNums(int nums) {
    
    
        this.nums = nums;
    }

    public String getInfo() {
    
    
        return info;
    }

    public float getPrice() {
    
    
        return price;
    }

    public int getNums() {
    
    
        return nums;
    }
}
  • Consumer2观察者

需要实现

public class Customer2 implements Observer {
    
    

    private String info;
    private float price;
    private int nums;


    /**
     * Subject在更新Observer的时候
     * 会传入自身
     * 从而方便Observer根据Subject来更新自己的数据
     * @param o Subject传入的自身
     * @param arg 参数,如果没有的话,subject会传入null
     */
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
    
    
        if (o instanceof Republication2) {
    
    
            Republication2 rep = (Republication2) o;
            this.info=rep.getInfo();
            this.price=rep.getPrice();
            this.nums=rep.getNums();
        }
    }

    public void display() {
    
    
        System.out.println(this.toString()+"\n");
    }

    @Override
    public String toString() {
    
    
        return "Customer2{" +
                "info='" + info + '\'' +
                ", price=" + price +
                ", nums=" + nums +
                '}';
    }
}
  • 测试
@Test
    public void OBTest2() {
    
    
        Republication2 rep = new Republication2();

        Customer2 c1 = new Customer2();
        Customer2 c2 = new Customer2();
        Customer2 c3 = new Customer2();

        //注册观察者
        rep.addObserver(c1);
        rep.addObserver(c2);
        rep.addObserver(c3);

        rep.setInfo("这是出版社第一次出版");
        rep.setNums(10);
        rep.setPrice(12f);
        //发生了更改
        rep.measureChanged();


        c1.display();
        c2.display();
        c3.display();

        //===========================

        rep.setInfo("这是出版社的第二次出版");
        rep.measureChanged();


        c1.display();
        c2.display();
        c3.display();


        //===========================
        rep.deleteObserver(c2);

        rep.setInfo("这是出版社的第三次出版");
        rep.measureChanged();

        c1.display();
        c2.display();
        c3.display();
    }

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自定义实现和java包实现的优劣对比

因为util包下的Observable是一个类,所以主体想要实现,必须要进行继承操作

这违背了我们多用组合,少用继承的原则

而且因为java不支持多继承,所以这个主体难以扩展

(我个人还认为,使用继承,必须要对源码比较的熟悉,不然,其中的诸多方法,使用起来都是云里雾里)

所以如果java包可以很好的实现我们的功能,那就用吧

如果不能,那就自己实现吧

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