设计模式-观察者模式（Observer Pattern）-ALOOGY WORLD (aloogychendl23.asia)
观察者模式的应用
观察者模式（Observer Pattern）是一种行为型设计模式，用于在对象之间建立一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生变化时，其相关依赖对象会自动收到通知并进行相应处理。
一、概念
观察者模式（又被称为发布-订阅（Publish/Subscribe）模式，属于行为型模式的一种，它定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态变化时，会通知所有的观察者对象，使他们能够自动更新自己。
二、观察者模式适用场景
-
当一个对象的改变需要同时通知其他对象，并且你不知道有多少对象需要被通知时，可以使用观察者模式。它将这种一对多的依赖关系进行了解耦，使得主题对象和观察者对象之间松耦合。
-
当一个对象的改变需要触发其他对象的特定行为时，可以使用观察者模式。观察者可以根据主题对象的状态变化来执行相应的操作，实现了对象之间的交互和协作。
-
当应用中的某个对象需要与多个其他对象进行交互，但又希望避免紧密耦合时，可以使用观察者模式。观察者模式使得主题对象和观察者对象之间只依赖于抽象接口，减少了对象间的直接依赖，提高了系统的灵活性和可扩展性。
三、优点
-
解耦合：将主题与具体观察者解耦，使得它们可以独立地变化和复用。
-
扩展性：易于添加新的观察者以及定义新的事件类型。
-
实时性：实现了实时更新机制，当主题状态改变时能够即刻通知相关观察者
四、缺点
-
过度使用可能导致性能问题和复杂度增加。
-
触发链问题：如果观察者之间有依赖关系，那么通知链可能会导致不可预料的结果。
五、观察者模式的构成
-
Subject（主题）：也称为被观察者或可观察者，它维护了一组观察者，并提供了用于添加、删除和通知观察者的方法。当其状态发生变化时，会通知所有观察者。
-
Observer（观察者）：也称为订阅者或监听者，它定义了一个更新接口，用于接收主题的通知。当观察者接收到通知时，可以执行相应的操作。
主题（Subject）：也称为被观察者或可观察者，它是具有状态的对象，并维护着一个观察者列表。主题提供了添加、删除和通知观察者的方法。
观察者（Observer）：观察者是接收主题通知的对象。观察者需要实现一个更新方法，当收到主题的通知时，调用该方法进行更新操作。
具体主题（Concrete Subject）：具体主题是主题的具体实现类。它维护着观察者列表，并在状态发生改变时通知观察者。
具体观察者（Concrete Observer）：具体观察者是观察者的具体实现类。它实现了更新方法，定义了在收到主题通知时需要执行的具体操作。
六、观察者模式的实现方式
定义观察者接口：包含一个更新方法。
创建具体观察者：实现观察者接口，定义接收到通知时的行为。
定义主题接口：包含添加、删除和通知观察者的方法。
创建具体主题：实现主题接口，管理观察者列表，并在状态改变时通知它们。
七、应用实例（源码分享）
1.演示示例
-
创建 Subject 类
//Subject.java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Subject {
private List<Observer> observers
= new ArrayList<Observer>();
private int state;
public int getState() {
return state;
}
public void setState(int state) {
this.state = state;
notifyAllObservers();
}
public void attach(Observer observer){
observers.add(observer);
}
public void notifyAllObservers(){
for (Observer observer : observers) {
observer.update();
}
}
}
-
创建 Observer 类
//Observer.java
public abstract class Observer {
protected Subject subject;
public abstract void update();
}
-
创建实体观察者类
//BinaryObserver.java
public class BinaryObserver extends Observer{
public BinaryObserver(Subject subject){
this.subject = subject;
this.subject.attach(this);
}
@Override
public void update() {
System.out.println( "Binary String: "
+ Integer.toBinaryString( subject.getState() ) );
}
}
//OctalObserver.java
public class OctalObserver extends Observer{
public OctalObserver(Subject subject){
this.subject = subject;
this.subject.attach(this);
}
@Override
public void update() {
System.out.println( "Octal String: "
+ Integer.toOctalString( subject.getState() ) );
}
}
//HexaObserver.java
public class HexaObserver extends Observer{
public HexaObserver(Subject subject){
this.subject = subject;
this.subject.attach(this);
}
@Override
public void update() {
System.out.println( "Hex String: "
+ Integer.toHexString( subject.getState() ).toUpperCase() );
}
}
-
使用 Subject 和实体观察者对象
//ObserverPatternDemo.java
public class ObserverPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
Subject subject = new Subject();
new HexaObserver(subject);
new OctalObserver(subject);
new BinaryObserver(subject);
System.out.println("First state change: 15");
subject.setState(15);
System.out.println("Second state change: 10");
subject.setState(10);
}
}
-
执行程序，输出结果：
First state change: 15 Hex String: F Octal String: 17 Binary String: 1111 Second state change: 10 Hex String: A Octal String: 12 Binary String: 1010
2.具体实例
用观察者模式实现： 网上商店中如果商品（product）在名称（name）、价格（price）、产地（address）等方面有变化，系统能自动把变化了的信息通知会员，这将是网上商店区别传统商店的一大特色。画出类关系图（UML图）并编程实现。
-
定义具体目标类
// ConcreteProduct.java
public class ConcreteProduct extends Product {
private String name;
private double price;
private String address;
public ConcreteProduct(String name, double price, String address) {
super(name);
this.name = name;
this.price = price;
this.address = address;
}
@Override
public void setName(String name) {
this.name = name;
notifyObservers("Name changed to: " + name);
}
@Override
public void setPrice(double price) {
this.price = price;
notifyObservers("Price changed to: $" + price);
}
@Override
public void setAddress(String address) {
this.address = address;
notifyObservers("Address changed to: " + address);
}
// 获取产品名称
public String getName() {
return name;
}
// 获取产品价格
public double getPrice() {
return price;
}
// 获取产品地址
public String getAddress() {
return address;
}
}
-
定义具体观察者类
// Member.java
public class Member implements Observer {
private String name;
public Member(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void update(String productName, String message) {
System.out.printf("Member: %-10s | Product: %-15s | Update: %s%n", name, productName, message);
}
// 获取会员名称
public String getName() {
return name;
}
}
-
观察者接口
public interface Observer {
void update(String productName, String message);
}
-
定义目标接口
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public abstract class Product {
private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
private String productName;
public Product(String productName) {
this.productName = productName;
}
// 添加观察者
public void addObserver(Observer observer) {
observers.add(observer);
System.out.printf("Observer added: %s for Product: %s%n", ((Member) observer).getName(), productName);
}
// 移除观察者
public void removeObserver(Observer observer) {
observers.remove(observer);
System.out.printf("Observer removed: %s for Product: %s%n", ((Member) observer).getName(), productName);
}
// 通知所有观察者
protected void notifyObservers(String message) {
for (Observer observer : observers) {
observer.update(productName, message);
}
}
// 抽象方法，供具体产品实现
public abstract void setName(String name);
public abstract void setPrice(double price);
public abstract void setAddress(String address);
}
-
创建具体产品和会员，并模拟产品信息的变化。(具体观察者)
// ObserverPatternTest.java
public class ObserverPatternTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建具体产品
ConcreteProduct laptop = new ConcreteProduct("Laptop", 1500.00, "China");
ConcreteProduct camera = new ConcreteProduct("Camera", 500.00, "Japan");
// 创建具体观察者（会员）
Member alice = new Member("Aloogy");
Member bob = new Member("Yumi");
// 注册观察者
laptop.addObserver(alice);
laptop.addObserver(bob);
camera.addObserver(alice);
// 模拟产品信息变化
System.out.println("\nChanging Laptop details:");
laptop.setName("Gaming Laptop");
laptop.setPrice(2000.00);
System.out.println("\nChanging Camera details:");
camera.setAddress("South Korea");
camera.setPrice(600.00);
// 移除观察者并再次更改信息
laptop.removeObserver(bob);
System.out.println("\nChanging Laptop details after removing an observer:");
laptop.setName("Ultra Gaming Laptop");
laptop.setPrice(2500.00);
}
}
-
输出结果：
-
UML
扫一扫
2048
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
