觀察者模式(又被稱為發布-訂閱(Publish/Subscribe)模式,屬于行為型模式的一種,它定義了一種一對多的依賴關系,讓多個觀察者對象同時監聽某一個主題對象。這個主題對象在狀態變化時,會通知所有的觀察者對象,使他們能夠自動更新自己。
java中用到這個模式的有:
Java Messages Service(JMS)消息服務使用觀察者模式與命令模式來實現不同的程序之間的數據的發布和訂閱。
MVC模型-視圖-控制框架也使用觀察者模式,把模型當做被觀察者,視圖視為觀察者。視圖能夠注冊自己到模型上來獲得模型的改變。
用java提供的類與接口實現:
java中提供了觀察者模式的類與接口:java.util.Observable類和java.util.Observer接口
被觀察者繼承observable類,在被觀察的方法內插入super.setChange();設置觀察點,super.notifyObservers(需要觀察的變化的參數);通知觀察者。
觀察者實現Observer接口,接口里面需要實現update方法,在被通知后,就采取行動。
實例化一個被觀察者之后,需要用 被觀察者.addObserver(觀察者對象)來添加觀察者。
這種實現過于簡單,實際應用不單單這樣,因為JAVA類不能多繼承,而大多數時候我們都不想最后擴展的類僅僅是實現了觀察者模式。
一個例子
(這個例子來自:https://www.javacodegeeks.com/2013/08/observer-design-pattern-in-java-example-tutorial.html )
對于被觀察者,我們需要實現設置一個和刪除一個觀察者的方法,還有通知觀察者的方法
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);
}
對于觀察者,我們需要實現設置觀察對象的方法來關聯被觀察者,以及被觀察者通知自己后的要做的事情的方法
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);
}
現在來實現一個具體的被觀察者:
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
//notifyObservers()中使用synchronization同步的方式來確保在消息被發布給主題之前,通知只能被發送到注冊的觀察者處
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();
}
}
接下來是觀察者的實現:
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() {
//update()方法的實現使用了被觀察者的getUpdate()來處理更新的消息。此處應該避免把消息作為參數傳遞給update()方法。
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;
}
}
簡單測試:
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");
}
}
輸出內容:
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