[设计模式] 观察者模式

Posted1 by 呼延十 on December 27, 2018 Hot:

介绍(以下部分内容来自维基百科)

定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

这话听着很拗口,其实就是多个对象依赖于一个对象,并按照他的状态变化改变自身.

结构

主要有四个类:

  1. 抽象目标类(接口).
  2. 具体的目标类.
  3. 抽象的观察者类.
  4. 具体的观察者类.

具体场景及代码演示

你现在是一枚老韭菜!还是会写代码的韭菜!(简单易割还长得快).

你每天都炒股,只盯着两只股票,一个是阿里巴巴,一个是腾讯.你想在任何你能接触到的终端上面随时的看到最新的股市消息.

因此你开发了下面的代码(伪代码):

if 阿里巴巴 有变化
  send (newest info) to 手机
  send (newest info) to 电脑
  send (newest info) to 手表

这样子没啥问题,但是以后想要修改的时候,比如你明天新买了个pad(韭菜哪有钱…),那你就需要修改上述的代码.

这样不是很符合开闭原则,因此使用观察者模式将他重构一下.

由于jdk在util包里有对抽象目标抽象观察者的定义,这里不做重复的定义,学习一下这两个接口.

抽象目标(被观察者)



package java.util;

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

    public Observable() {
        obs = new Vector<>();
    }

    //添加观察者
    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null)
            throw new NullPointerException();
        if (!obs.contains(o)) {
            obs.addElement(o);
        }
    }

    //删除观察者
    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }

    public void notifyObservers() {
        notifyObservers(null);
    }

    //通知观察者
    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;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

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

    public synchronized int countObservers() {
        return obs.size();
    }
}

可以看出,他定义并实现了结构图中的三个方法,添加观察者,删除观察者,通知观察者.存储观察者使用的Vector.保证对观察者的添加及删除操作线程安全.对Vector想了解的朋友可以移步Vector源码阅读.

抽象观察者

public interface Observer {
    //更新自身
    void update(Observable o, Object arg);
}

Observer只定义了一个方法,就是更新自身.

好,那么到了重头戏了,我们通过自己的实现来重构上面的项目.

股票类(具体的某个被观察者)

package com.huyan.demo.observer;

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

/**
 * created by huyanshi on 2018/12/28
 */
public class Stock extends Observable {

  private String name;

  public Stock(String name) {
    this.name = name;
  }

  @Override
  public synchronized void addObserver(Observer o) {
    super.addObserver(o);
  }

  @Override
  public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
    super.deleteObserver(o);
  }

  @Override
  public void notifyObservers(Object arg) {
    super.notifyObservers(arg);
  }

  public void stockUp() {
    System.out.println("涨了涨了!牛逼!");
    super.setChanged();
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "这里是股票:" + name;
  }
}

我们定义并实现了Stock类,拥有属性:名字.

以及几个重写的方法,其实完全调用了父类的方法,这里只是写出来方便看.

此外定义了一个股票上涨的方法,在这个方法里面调用了父类的serChange方法,代表着此时,被观察者发生了变化.

具体观察者(PC和手机)

public class PC implements Observer {

  @Override
  public void update(Observable o, Object arg) {
    System.out.println("------------PC已经更新.");
    System.out.println(arg.toString());
  }
}
public class Phone implements Observer {

  @Override
  public void update(Observable o, Object arg) {
    System.out.println("------------Phone已经更新.");
    System.out.println(arg.toString());
  }
}

这里定义了PC和手机,实现了唯一的update方法,在里面更新自己信息并打印,标识自己被通知到了.

测试

代码

@Test
public void test(){
  //定义一个股票
  Stock stock = new Stock("阿里巴巴");
  //给它添加观察者
  stock.addObserver(new PC());
  stock.addObserver(new Phone());

  //这里阿里巴巴股票大涨!
  stock.stockUp();
  //通知所有观察者
  stock.notifyObservers("阿里巴巴大涨0.01%");

}

这里我们定义了一个股票(被观察者),然后给它添加了手机和PC(观察者),之后股票上涨(被观察者变化),看一下结果,观察者是否收到消息并更新自身信息.

输出结果

涨了涨了!牛逼!
------------Phone已经更新.
阿里巴巴大涨0.01%
------------PC已经更新.
阿里巴巴大涨0.01%

可以看到,这里在被观察者发生变化后,所有(两个)的观察者都受到了消息并且做出了反应.

如何扩展呢?

这样重构完之后,扩展变得十分方便,比如我们新买了pad.只需要新建一个Pad类,然后在添加观察者步骤,将其添加即可.

想换一只股票观察或者添加一直股票,只需要new一个股票的对象重复上述操作即可.

总结

对象观察一对多的情况下,观察者模式成功的将我们的系统解耦,并提高了系统的可扩展性,但是有没有问题呢?

有,如果这里的终端不只是个人的,而是一群人的,即:观察者过多,一个个通知将会很慢.

因此,在发现场景适合后,仍需做一些调研,才可以对代码进行重写,千万不要得不偿失.

完。





ChangeLog

2018-12-28 完成

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