观察者模式(Observer)

一、观察者模式介绍

观察者模式(发布-订阅模式):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。

例如:

1、游戏中的例子:游戏中,当进入新人的时候,大喇叭会通知所有的玩家。所有的游戏玩家是订阅者,而大喇叭就是一个发布者

2、QQ群聊天中:在群里聊天的时候,你发一句话,大家都可以看到。那么,这个群里的人就是订阅者,而通过群发消息的服务器则作为了一个发布者

观察者模式UML图


Subject(抽象主题):抽象主题中把所有观察者对象的引用都保存在一个集合里,每个主题都可以有任何数量的观察者,这个主题提供一个接口。

来增加或者删除具体的观察者对象。

ConcreteSubject(具体主题):具体主题中就操作了具体的观察者对象,将有关状态存入具体的观察者对象中,假如具体主题内部状态发生了改变。

则给所有注册过的观察者发出更新的通知。然后具体的观察者则更新自己的状态。

Observer(抽象观察者):为所有观察者定义一个接口,在得到主题的通知时则更新自己。

ConcreteObserver(具体观察者):实现抽象观察者定义的接口,自身的状态随着主题的更新而更新。

 

 

二、观察者模式代码实现

定义一个抽象观察者接口:相当于玩家角色,也可以使用抽象类。抽象观察者中只提供一个更新状态的方法,所有实现该抽象观察者的具体观察者,需要随着更新

 

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//抽象观察者:为所有的观察者定义一个接口
public interface Observer {
    //传入主题对象,得到主题对象的通知时更新自己
    void upadte(Subject subject);
}

具体的观察者:相当于具体的游戏玩家

 

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//具体的观察者
public class ConcreteObserver implements Observer{
    private int state;//state对象需要和subject中的state保持一致
    @Override
    public void upadte(Subject subject) {
        //当目标对象(主题对象)状态发生改变时,观察者也发生改变。
        this.state = ((ConcreteSubject)subject).getState();    
    }
    public int getState() {
        return state;
    }
    public void setState(int state) {
        this.state = state;
    }
}

定义主题对象,主题对象中存储了所有该主题下的所有观察者,并提供增加和删除观察者的方法

 

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//抽象主题对象:把所有观察者对象都保存到一个集合里,每个主题都可以任何数量的观察者
//抽象主题对象提供了增加和删除观察者对象的方法
public class Subject {
    //保存该主题下所有的观察者
    protected List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();
    //添加观察者
    public void registerObserver(Observer observer){
        list.add(observer);
    }
    //删除观察者
    public void removerObserver(Observer observer){
        list.remove(observer);
    }
    //通知所有观察者
    public void notifyAllObserver(){
        for (Observer obs : list) {
            obs.upadte(this);//更新当前主题(subject)对象的信息到所有观察者中
        }
    }
}

开始定义具体的主题对象:

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//具体的主题对象
public class ConcreteSubject extends Subject {
    private int state;//默认状态为0
    public int getState() {
        return state;
    }
    public void setState(int state) {
        this.state = state;
        //当修改了主题对象状态时,通知所有观察者
        this.notifyAllObserver();//通知所有观察者
    }
}

客户端测试代码:

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public static void main(String[] args) {
    //构建目标对象(主题对象)
    ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
    //具体的观察者
    ConcreteObserver c1 = new ConcreteObserver();
    ConcreteObserver c2 = new ConcreteObserver();
    ConcreteObserver c3 = new ConcreteObserver();
    c1.setState(10);//设置观察者1的状态为10
    c2.setState(20);//设置观察者2的状态为20
    c3.setState(30);//设置观察者3的状态为30
    //将三个观察者假如到观察者队列中
    subject.registerObserver(c1);
    subject.registerObserver(c2);
    subject.registerObserver(c3);
    //查看未修改时的状态
    System.out.println(c1.getState());
    System.out.println(c2.getState());
    System.out.println(c3.getState());
     
    System.out.println("-------------修改后的状态-------------");
    //改变目标对象的状态
    subject.setState(1000);
    //查看观察者对象的状态
    System.out.println(c1.getState());
    System.out.println(c2.getState());
    System.out.println(c3.getState());
}

测试结果:

                10

                20

                30

                -------------修改后的状态-------------

                1000

                1000

                1000

这里我们是自己定义的Observer和Subject。其实java中已经帮我们写好了这两个目标对象接口和观察者接口

java.util.Observable 这个类就相当于我们自己定义的subject类
java.util.Observer   接口

下面,使用jdk提供的两个接口来实现一个观察者模式demo

定义一个具体的目标对象(原代码中的ConcreteSubject):继承java.util.Observable类

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import java.util.Observable;
 
//具体的目标对象
public class ConcreteSubject extends Observable{
    private int state;
    public void updateState(int s){
        state = s;//目标对象发生了改变
        setChanged();//Observable类中的setChanged()方法,表示目标对象发生了更改
        notifyObservers(state);//通知所有观察者对象
    }
    public int getState() {
        return state;
    }
    public void setState(int state) {
        this.state = state;
    }
}

定义具体的观察者:实现java.util.Observer接口

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import java.util.Observable;
import java.util.Observer;
 
//具体的观察者
public class ConcreteObserver implements Observer{
    private int state;//具体观察者中的状态和目标对象的状态保持一致
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        state = ((ConcreteSubject)o).getState();
    }
    public int getState() {
        return state;
    }
    public void setState(int state) {
        this.state = state;
    }
}

客户端测试代码:使用addObserver来添加观察者到集合中

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public static void main(String[] args) {
    //构建目标对象(主题对象)
    ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
    //具体的观察者
    ConcreteObserver c1 = new ConcreteObserver();
    ConcreteObserver c2 = new ConcreteObserver();
    ConcreteObserver c3 = new ConcreteObserver();
    c1.setState(10);//设置观察者1的状态为10
    c2.setState(20);//设置观察者2的状态为20
    c3.setState(30);//设置观察者3的状态为30
    //将三个观察者假如到观察者队列中
//      subject.registerObserver(c1);
//      subject.registerObserver(c2);
//      subject.registerObserver(c3);
    subject.addObserver(c1);//Observer接口中使用addObserver来添加观察者对象到集合中
    subject.addObserver(c2);
    subject.addObserver(c3);
    //查看未修改时的状态
    System.out.println(c1.getState());
    System.out.println(c2.getState());
    System.out.println(c3.getState());
     
    System.out.println("-------------修改后的状态-------------");
    //改变目标对象的状态
//      subject.setState(1000);
    subject.updateState(1000);//使用刚才定义的updateState方法来更新状态
    //查看观察者对象的状态
    System.out.println(c1.getState());
    System.out.println(c2.getState());
    System.out.println(c3.getState());
}

结果:

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        20

        30

        -------------修改后的状态-------------

        1000

        1000

        1000

 

 

三、总结

开发中常见场景:

1.聊天室程序,服务器转发信息给所有客户端

2.网络游戏(多人联机对战)场景中,服务器将客户端的状态进行分发

3.邮件订阅

4.Servlet中,监听器的实现

5.Android的广播机制

6.JDK的AWT中事件处理模型

 

 

 



Java23种设计模式学习笔记【目录总贴】

参考资料:

  大话设计模式(带目录完整版).pdf

  HEAD_FIRST设计模式(中文版).pdf

  尚学堂_高淇_java300集最全视频教程_【GOF23设计模式】



posted @ 2016-01-09 14:44 FangZheng 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏