● 观察者模式介绍
观察者模式是一个使用频率非常高的模式,它最常用的地方是GUI系统、订阅——发布系统。因为这个模式的一个重要作用就是解耦,将被观察者和观察者解耦,使得它们之间依赖性更小,甚至做到毫无依赖。以CUI系统来说,应用的UI具有易变性,尤其是前期随着业务的改变或者产品的需要修改,应用界面也会经常性变化,但是业务逻辑基本变化不大,此时,GUI系统需要一套机制来应对这种情况,使得UI层与具体的业务逻辑解耦,观察者模式此时就派上用场了。
● 观察者模式的定义
定义对象间一种一对多的依赖关系,使得每当一个对象改变状态,则所有依赖它的对象都会得到通知并被自动更新。
● 观察者模式的使用场景
关联行为场景,需要注意的是,关联行为是可拆分的,而不是“组合”关系;
事件对接触发场景;
跨系统的消息交换场景,如消息队列、事件总线的处理机制。
● 观察者模式的UML类图
UML类图下图所示。
角色介绍。
Subject:抽象主题,也就是被观察者(Observable)的角色,抽象主题角色把所有观察者对象的引用在一个集合里,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对象。
ConcreteSubject:具体主题,该角色将有关状态存入具体观察者对象,在具体主题的内部状态发生改变时,给所有注册过的观察者发出通知,具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色。
Observer:抽象观察者,该角色是观察者的抽象类,它定义了一个更新接口,使得在得到主题的更改通知时更新自己。
ConcreteObserver:具体的观察者,该角色实现抽象观察者角色所定义的更新接口,以便在主题的状态发生变化时更新自身状态。
● 观察者模式的简单实现
假设有一个开发技术前线网站,是一个聚合了关于Android、iOS新技术文章的开源库等内容的网站,在这里可以看到新技术、强大的开源库、新的信息,经常浏览这两网站不仅能够开阔眼界,也能让我们接触到前沿的科技信息。
开发技术前线不仅是个内容发布页面,也支持用户邮箱订阅,每周发布周报后会将优质的内容推送给订阅用户,这种模式叫做发布——订阅模式,它的另一个名称是观察者模式。
下面让我们来简单模拟一下开发技术前线的发布——订阅过程。
/**
* 程序是观察者
*/
public class Coder implements Observer {
public String name;
public Coder(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void update(Observable o, Object arg) {
System.out.println("Hi, " + name + ", DevTechFrontier更新新, 内容:" + arg);
}
@NonNull
@Override
public String toString() {
return "码农:" + name;
}
}
/**
* DevTechFrontier 即开发技术前线,这个网站是被观察者角色,当它有更新时所有的观察者(这里是程序员)
* 都接到相应的通知
*/
public class DevTechFrontier extends Observable {
public void postNewPublication(String content) {
//标识状态或者内容发生改变
setChanged();
//通知所有观察者
notifyObservers(content);
}
}
/**
* 测试代码
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//被观察的角色
DevTechFrontier devTechFrontier = new DevTechFrontier();
Coder mrsimple = new Coder("mr.simple");
Coder coder1 = new Coder("coder-1");
Coder coder2 = new Coder("coder-2");
Coder coder3 = new Coder("coder-3");
//将观察者注册到可观察对象的观察者列表中
devTechFrontier.addObserver(mrsimple);
devTechFrontier.addObserver(coder1);
devTechFrontier.addObserver(coder2);
devTechFrontier.addObserver(coder3);
//发布消息
devTechFrontier.postNewPublication("新的一期开发技术前线周报发布啦!");
}
}
输出结果:
可以看到所有订阅了开发技术前线的用户都收到了更新消息,一对多的订阅——发布系统就完成了。
Oblerver和Observable是JDK中内置类型,可见观察者模式是非常重要的,这里Obsserver是抽象的观察者角色,Coder扮演的是具体观察者的角色:Observable对应的是抽象主题角色,DevTechFrontier则是具体的主题角色。Coder是具体的观察者,它们订阅了DevTechFrontier这个具体的可观察对象,当DevTechFrontier有更新时,会遍历所有观察者(这里是Coder),然后给这些观察者发布一个更新的消息,即调用Observer和Observable这些抽象类,因此,Coder和DevTechFrontier完全没有耦合,保证了订阅系统的灵活性、可扩展性。