Java观察者模式(Observer)

  观察者模式java GOF23种设计模式中的一种。在最近介绍的Redis和ActiveMQ中都涉及到了观察者模式，所以我们在本文详细介绍下此模式：

观察者模式

  观察者模式又称为发布/订阅(Publish/Subscribe)模式,在对象之间定义了一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变状态，依赖它的对象会收到通知并自动更新.

一、概述

1. 使用场景

1. 聊天室程序的创建。服务器创建好后，A,B,C三个客户端连上来公开聊天。A向服务器发送数据，服务器端聊天数据改变。我们希望将这些聊天数据分别发给他在线的客户。也就是说，每个客户端需要更新服务器端得数据。
2. 网站上，很多人订阅了”java主题”的新闻。当有这个主题新闻时，就会将这些新闻发给所有订阅的人。
3. 大家一起玩CS游戏时，服务器需要将每个人的方位变化发给所有的客户

  上面这些场景，我们都可以使用观察者模式来处理。我们可以把多个订阅者、客户称之为观察者； 需要同步给多个订阅者的数据封装到对象中，称之为目标.

2. UML类图

3. 核心角色

抽象被观察者角色：
  也就是一个抽象主题，它把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中，每个主题都可以有任意数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者角色。一般用一个抽象类和接口来实现。
抽象观察者角色：
  为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题通知时更新自己。
具体被观察者角色：
  也就是一个具体的主题，在集体主题的内部状态改变时，所有登记过的观察者发出通知。
具体观察者角色：
  实现抽象观察者角色所需要的更新接口，一边使本身的状态与制图的状态相协调。

二、手动实现观察者模式

1.定义抽象被观察者角色

package com.dpb.observer; import java.util.ArrayList; import java.util.List; / * 观察者模式：目标对象模板 * @author dengp * */ public interface Subject<T> { 
    // 存储订阅者 List<Observer> list = new ArrayList<>(); // 注册订阅者 public void registerObserver(T obs); // 移除订阅者 public void removeObserver(T obs); //通知所有的观察者更新状态 public void notifyAllObservers(); } 

2.定义抽象观察者角色

/ * 观察者模式:定义观察者 * @author dengp * */ public interface Observer { 
    void update(Subject subject); } 

3.定义具体被观察者角色

/ * 观察者模式:目标对象(主体对象 topic) * @author dengp * */ public class ConcreteSubject implements Subject<Observer> { 
    private int state; public int getState() { 
    return state; } public void setState(int state) { 
    this.state = state; //主题对象(目标对象)值发生了变化，请通知所有的观察者 this.notifyAllObservers(); } @Override public void notifyAllObservers() { 
    for (Observer obs : list) { 
    // 更新每一个观察者中的信息 obs.update(this); } } @Override public void registerObserver(Observer obs) { 
    // TODO Auto-generated method stub list.add(obs); } @Override public void removeObserver(Observer obs) { 
    // TODO Auto-generated method stub list.remove(obs); } } 

4.定义具体观察者角色

package com.dpb.observer; / * 观察者模式：观察者 实现 * @author dengp * */ public class ObserverA implements Observer { 
    //myState需要跟目标对象的state值保持一致！ private int myState; / * 更新为和目标对象的值一致 */ @Override public void update(Subject subject) { 
    myState = ((ConcreteSubject)subject).getState(); } public int getMyState() { 
    return myState; } public void setMyState(int myState) { 
    this.myState = myState; } } 

5.测试

package com.dpb.observer; public class Client { 
    public static void main(String[] args) { 
    //目标对象 ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject(); //创建多个观察者 ObserverA obs1 = new ObserverA(); ObserverA obs2 = new ObserverA(); ObserverA obs3 = new ObserverA(); //将这三个观察者添加到subject对象的观察者队伍中 subject.registerObserver(obs1); subject.registerObserver(obs2); subject.registerObserver(obs3); //改变subject的状态 subject.setState(3000); System.out.println(""); //我们看看，观察者的状态是不是也发生了变化 System.out.println(obs1.getMyState()); System.out.println(obs2.getMyState()); System.out.println(obs3.getMyState()); //改变subject的状态 subject.setState(30); System.out.println(""); //我们看看，观察者的状态是不是也发生了变化 System.out.println(obs1.getMyState()); System.out.println(obs2.getMyState()); System.out.println(obs3.getMyState()); //改变subject的状态 subject.setState(99); System.out.println(""); //我们看看，观察者的状态是不是也发生了变化 System.out.println(obs1.getMyState()); System.out.println(obs2.getMyState()); System.out.println(obs3.getMyState()); } } 

三、Java内置观察者模式实现

  在java.util包中包含有基本的Observer接口和Observable抽象类.功能上和Subject接口和Observer接口类似.不过在使用上,就方便多了,因为许多功能比如说注册,删除,通知观察者的那些功能已经内置好了.

1.定义具体被观察者

package com.dpb.observer2; import java.util.Observable; / * 目标对象 * 继承 Observable * @author dengp * */ public class ConcreteSubject extends Observable { 
    private int state; public void set(int s){ 
    state = s; //目标对象的状态发生了改变 setChanged(); //表示目标对象已经做了更改 notifyObservers(state); //通知所有的观察者 } public int getState() { 
    return state; } public void setState(int state) { 
    this.state = state; } } 

观察者只需要继承Observable父类。发送消息的方式执行如下两行代码即可

setChanged(); //表示目标对象已经做了更改 notifyObservers(state); //通知所有的观察者 

2.定义具体观察者

package com.dpb.observer2; import java.util.Observable; import java.util.Observer; / * 观察者模式：观察者(消息订阅者) * 实现Observer接口 * @author dengp * */ public class ObserverA implements Observer { 
    private int myState; @Override public void update(Observable o, Object arg) { 
    myState = ((ConcreteSubject)o).getState(); } public int getMyState() { 
    return myState; } public void setMyState(int myState) { 
    this.myState = myState; } } 

观察者也就是订阅者只需要实现Observer接口并重写相关update方法即可，在目标实现中我们发现触发的时候执行的就是观察者的update方法。

3.测试

package com.dpb.observer2; public class Client { 
    public static void main(String[] args) { 
    //创建目标对象Obserable ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject(); //创建观察者 ObserverA obs1 = new ObserverA(); ObserverA obs2 = new ObserverA(); ObserverA obs3 = new ObserverA(); //将上面三个观察者对象添加到目标对象subject的观察者容器中 subject.addObserver(obs1); subject.addObserver(obs2); subject.addObserver(obs3); //改变subject对象的状态 subject.set(3000); System.out.println("===============状态修改了！"); //观察者的状态发生了变化 System.out.println(obs1.getMyState()); System.out.println(obs2.getMyState()); System.out.println(obs3.getMyState()); subject.set(600); System.out.println("===============状态修改了！"); //观察者的状态发生了变化 System.out.println(obs1.getMyState()); System.out.println(obs2.getMyState()); System.out.println(obs3.getMyState()); //移除一个订阅者 subject.deleteObserver(obs2); subject.set(100); System.out.println("===============状态修改了！"); //观察者的状态发生了变化 System.out.println(obs1.getMyState()); System.out.println(obs2.getMyState()); System.out.println(obs3.getMyState()); } } 

这样就实现了官方提供观察者模式，其实这里的Observable和Observer和我们前面自定义的Subject和Observer差不多，只是考虑的比我全面罢了。

四、开发中的常用场景：

1. 聊天室程序的，服务器转发给所有客户端
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中，广播机制
6. JDK的AWT中事件处理模型,基于观察者模式的委派事件模型(DelegationEventModel)
   • 事件源—————-目标对象
   • 事件监听器————观察者

   
   
   
   

7. 京东商城中，群发某商品打折信息

Java代理模式