java设计模式之观察者模式

观察者模式的定义:

  观察者模式又叫作发布-订阅模式、模型-视图模式、源-监听器,模式或从属者模式。定义一种一对多的依赖关系,一个主题对象可被

多个观察者对象同时监听,使得每当主题对象状态变化时,所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新,属于行为型设计模式。

观察者模式的应用场景:

  1. 当一个抽象模型包含两方面内容,其中一方面依赖另一方面。
  2. 其他一个或多个对象的变化依赖另一个对象变化。
  3. 实现类似广播机制的功能,不需要知道具体收听者,只需分发广播,系统中敢兴趣的对象会自动接收该广播。
  4. 多层级嵌套使用,形成一种链式触发机制,使得事件具备跨域(跨越两种观察者类型)通知。

观察者模式的UML类图:

 

由上图可以看到观察者模式包含4个角色。

  1. 抽象主题(ISubject):指被观察的对象,该角色使一个抽象类或接口,定义了增加、删除、通知观察者对象的方法。
  2. 具体主题(ConcreteSubject):具体被观察者,当其内部状态变化时,会通知已注册的观察者。
  3. 抽象观察者(IObserver):定义了响应通知的更新方法。
  4. 具体观察者(ConcreteObserver):当得到状态更新的通知时,会自动做出响应。

基于java API实现通知机制:

  当小伙伴们在GPer生态圈中提问时,如果有设置指定的老师回答,则对应的老师就会收到邮件通知,这就是观察者模式的一种应用场景。

有些小伙伴可能会想到用mq、异步队列等,其实JDK本身就提供这样的API。我们用代码来还原这样一个应用场景,首先创建GPer类。

/**
 * 被观察者
 */
public class GPer extends Observable {
    private String name = "GPer生态圈";
    private static final GPer gper = new GPer();

    private GPer() {}

    static GPer getInstance(){
        return gper;
    }

    public String getName() {
         name;
    }

    void publishQuestion(Question question){
        System.out.println(question.getUserName() + "在" + this.name + "上提交了一个问题。");
        setChanged();
        notifyObservers(question);
    }
}

然后创建问题Question类。

class Question {
     String userName;
     String content;

     String getUserName() {
         userName;
    }

     setUserName(String userName) {
        this.userName = String getContent() {
         content;
    }

     setContent(String content) {
        this.content = content;
    }
}

接着创建观察者老师类。

class Teacher implements Observer {

     String name;

     Teacher(String name) {
        this.name = update(Observable o,Object arg) {
        GPer gper = (GPer)o;
        Question question = (Question)arg;
        System.out.println("======================");
        System.out.println(name + "老师,你好!\n" +
                        "您收到了一个来自" + gper.getName() + "的提问,希望您解答。问题内容如下:\n" +
                        question.getContent() + "\n" +
                        "提问者:" + question.getUserName());
    }
}

最后编写客户端测试代码。

 Test {
     main(String[] args) {
        GPer gper = GPer.getInstance();
        Teacher tom = new Teacher("Tom");
        Teacher jerry = new Teacher("Jerry");

        gper.addObserver(tom);
        gper.addObserver(jerry);

        //用户行为
        Question question =  Question();
        question.setUserName("张三");
        question.setContent("观察者模式适用于哪些场景?");

        gper.publishQuestion(question);
    }
}

Observable类是JDK自带的被观察者类,我们可以通过继承的方式实现自己的业务,通过addObserver方法可以添加多个观察者,当我们发生改变时

设置状态为改变,然后再调用notifyObservers调用添加进来的所有的观察者。

观察者模式的优点:

  • 观察者和被观察者是松耦合的,符合依赖倒置原则。
  • 分离了表示层(观察者)和数据逻辑层(被观察者),并且建立了一套触发机制,使得数据得变化可以响应到多个表示层上。
  • 实现了一对多的通信机制,支持事件注册机制,支持兴趣分发机制,当被观察者触发事件时,只有感兴趣的观察者可以接收到通知

观察者模式的缺点:

  • 如果观察者数量过多,则事件通知会耗时较长。
  • 事件通知呈线性关系,如果其中一个观察者处理事件卡壳,则会影响后续的观察者接收该事件。
  • 如果观察者和被观察者之间存在循环依赖,则可能造成两者之间的循环调用,导致系统崩溃。

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