设计模式之观察者模式(行为型)

设计模式之观察者模式(行为型)

模式定义

观察者模式(Observer Pattern)：观察者模式定义对象间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，其相关依赖的对象皆得到通知并且被自动更新。不过观察者只能知道目标发送了改变，而不能知道具体怎么改变的。

观察者角色

观察者模式包含如下角色：

Subject：目标

ConcreteSubject：具体目标

Observer：观察者

ConcreteObserver：具体观察者

Observer模式”push”和”pull”数据

具体Subject可以通过两种方式通知具体观察者更新数据:

①push数据方式:具体Subject将变化后的数据全部交给具体观察者;

②pull数据方式:具体Subject提供获得数据的方法,具体观察者调用具体主题提供的方法获得数据。

典型列子

PS：代码例子来自《图说设计模式》

抽象目标类

import java.util.*;public abstract class Subject{ protected ArrayList observers = new ArrayList(); public abstract void attach(Observer observer); public abstract void detach(Observer observer); public abstract void notify();}

具体目标类

public class ConcreteSubject extends Subject{ public void attach(Observer observer) { observers.add(observer); } public void detach(Observer observer) { observers.remove(observer); } public void notify() { for(Object obs:observers) { ((Observer)obs).update(); } } }

抽象观察者类

public interface Observer{ public void update();}

具体观察者类

public class ConcreteObserver implements Observer{ public void update() { //具体更新代码 }}

还有一个不错的例子可以参考《Head First 设计模式》里的气象局例子

模式优缺点

观察者优点：下面简要描述一下，观察者可以实现表现层和数据逻辑层的分离；观察者模式在观察目标和观察者之间建立一个抽象的耦合

观察者缺点：如果观察者类和目标类之间有循环关联，很容易导致系统奔溃；如果观察者太多的话，通知所有的观察者将花费很多时间

模式应用

Swing、RMI、JDK内置的java.util.Observer接口和java.util.Observable类都是观察者模式的应用

经典气象局例子

主题接口，定义一个主题接口

public interface Subject { //注册观察者 public void registerObserver(Observer o); //remove观察者 public void removeObserver(Observer o); //通知观察者 public void notifyObservers();}

weatherDate类，其实就是主题接口的实现类，weatherData类实现Subject接口，主要用来注册观察者，通知观察者等等，当数据变化时，即时通知注册的观察者，代码实现是通过循环遍历，观察者再调用更新数据接口来实现，《Head First设计模式》一书提供了基于JDK的内置类来实现的列子，读者可以去看看

import java.util.ArrayList;public class WeatherData implements Subject { private ArrayList observers; private float temperature; private float humidity; private float pressure; public WeatherData() { observers = new ArrayList();//实例对象，通过数组列表来存在观察者对象 } public void registerObserver(Observer o) { observers.add(o);//注册观察者 } public void removeObserver(Observer o) { int i = observers.indexOf(o); if (i >= 0) { observers.remove(i);//remove观察者对象 } } public void notifyObservers() {//循环遍历，通知所有注册的观察者 for (int i = 0; i < observers.size(); i++) { Observer observer = (Observer)observers.get(i); observer.update(temperature, humidity, pressure); } } public void measurementsChanged() { notifyObservers(); } public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) { this.temperature = temperature; this.humidity = humidity; this.pressure = pressure; measurementsChanged(); } // other WeatherData methods here public float getTemperature() { return temperature; } public float getHumidity() { return humidity; } public float getPressure() { return pressure; }}

观察者接口类

public interface Observer { public void update(float temp, float humidity, float pressure);}

观察者接口实现类

public interface DisplayElement { public void display();}

public class CurrentConditionsDisplay implements Observer, DisplayElement { private float temperature; private float humidity; public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData) { weatherData.registerObserver(this);//注册观察者 } /更新数据 public void update(float temperature, float humidity, float pressure) { this.temperature = temperature; this.humidity = humidity; display(); } public void display() { System.out.println("Current conditions: " + temperature + "F degrees and " + humidity + "% humidity"); }}

控制台打印一下

public class WeatherStation { public static void main(String[] args) { WeatherData weatherData = new WeatherData(); CurrentConditionsDisplay currentDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData); StatisticsDisplay statisticsDisplay = new StatisticsDisplay(weatherData); ForecastDisplay forecastDisplay = new ForecastDisplay(weatherData); weatherData.setMeasurements(80, 65, 30.4f); weatherData.setMeasurements(82, 70, 29.2f); weatherData.setMeasurements(78, 90, 29.2f); }}

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