简而言之,观察者模式=发布者+注册者。
观察者模式用来对GUI中的动作做侦听。Swing GUI的例子就表明了动作侦听是怎样实现观察者模式的。
定义对象间一种一对多的依赖关系,使得当每一个对象改变状态,则所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。
在软件系统中经常会有这样的需求:如果一个对象的状态发生改变,某些与它相关的对象也要随之做出相应的变化。比如,我们要设计一个右键菜单的功能,只要在软件的有效区域内点击鼠标右键,就会弹出一个菜单;再比如,我们要设计一个自动部署的功能,就像eclipse开发时,只要修改了文件,eclipse就会自动将修改的文件部署到服务器中。这两个功能有一个相似的地方,那就是一个对象要时刻监听着另一个对象,只要它的状态一发生改变,自己随之要做出相应的行动。其实,能够实现这一点的方案很多,但是,无疑使用观察者模式是一个主流的选择。
下面是一个猎头的典型例子。这个图中有2个角色-猎头和求职者。求职者先在猎头处注册,当有新的工作机会时猎头就会通知求职者。
类图
代码实例
public interface Subject {
public void registerObserver(Observer o);
public void removeObserver(Observer o);
public void notifyAllObservers();
}
Observer接口
public interface Observer {
public void update(Subject s);
}
Hunter类实现了Subject接口
import java.util.ArrayList;
public class HeadHunter implements Subject{
//define a list of users, such as Mike, Bill, etc.
private ArrayList<Observer> userList;
private ArrayList<String> jobs;
public HeadHunter(){
userList = new ArrayList<Observer>();
jobs = new ArrayList<String>();
}
@Override
public void registerObserver(Observer o) {
userList.add(o);
}
@Override
public void removeObserver(Observer o) {}
@Override
public void notifyAllObservers() {
for(Observer o: userList){
o.update(this);
}
}
public void addJob(String job) {
this.jobs.add(job);
notifyAllObservers();
}
public ArrayList<String> getJobs() {
return jobs;
}
public String toString(){
return jobs.toString();
}
}
JobSeeker是一个观察者:
public class JobSeeker implements Observer {
private String name;
public JobSeeker(String name){
this.name = name;
}
@Override
public void update(Subject s) {
System.out.println(this.name + " got notified!");
//print job list
System.out.println(s);
}
}
开始使用:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
HeadHunter hh = new HeadHunter();
hh.registerObserver(new JobSeeker("Mike"));
hh.registerObserver(new JobSeeker("Chris"));
hh.registerObserver(new JobSeeker("Jeff"));
//每次添加一个个job,所有找工作人都可以得到通知。
hh.addJob("Google Job");
hh.addJob("Yahoo Job");
}
}
观察者模式的结构
在最基础的观察者模式中,包括以下四个角色:
- 被观察者:从类图中可以看到,类中有一个用来存放观察者对象的Vector容器(之所以使用Vector而不使用List,是因为多线程操作时,Vector在是安全的,而List则是不安全的),这个Vector容器是被观察者类的核心,另外还有三个方法:attach方法是向这个容器中添加观察者对象;detach方法是从容器中移除观察者对象;notify方法是依次调用观察者对象的对应方法。这个角色可以是接口,也可以是抽象类或者具体的类,因为很多情况下会与其他的模式混用,所以使用抽象类的情况比较多。
- 具体的被观察者:使用这个角色是为了便于扩展,可以在此角色中定义具体的业务逻辑。
- 观察者:观察者角色一般是一个接口,它只有一个update方法,在被观察者状态发生变化时,这个方法就会被触发调用。
- 具体的观察者:观察者接口的具体实现,在这个角色中,将定义被观察者对象状态发生变化时所要处理的逻辑。
观察者模式的优点
观察者与被观察者之间是属于轻度的关联关系,并且是抽象耦合的,这样,对于两者来说都比较容易进行扩展。
观察者模式是一种常用的触发机制,它形成一条触发链,依次对各个观察者的方法进行处理。但同时,这也算是观察者模式一个缺点,由于是链式触发,当观察者比较多的时候,性能问题是比较令人担忧的。并且,在链式结构中,比较容易出现循环引用的错误,造成系统假死。
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常用应用
JDK中java.util.EventListener接口
JDK中java.util.Observer接口