观察者模式详解

最新推荐文章于 2025-02-24 22:05:03 发布

猎羽

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分类专栏：设计模式 Java 文章标签：设计模式

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观察者模式是JDK中使用最多的模式。本文进行详细的介绍。

鸣谢: 《Head First 设计模式》

观察者模式详解

版本: 2018/8/23-1(19:00)

观察者模式详解

介绍

1、什么是观察者模式？

观察者模式是JDK中使用最多的模式。
观察者模式类似于报社的运行方式，订阅者一开始在报社注册了订阅服务，当报社每天获得新报纸之后，会给所有用户派送报纸，如果用户不想继续看报纸了，也可以去报社退订。这种就是观察者模式：出版者 + 订阅者 = 观察者模式
出版者就是主题Subject，订阅者就是观察者Observer: Subject + Observer = 观察者模式

定义

2、观察者模式的定义

定义了对象之间的一对多依赖，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并且自动更新。

应用场景

3、观察者模式在Android中的应用场景

RecyclerView中就是用了观察者。

setAdapter()会将RV设置为Adapter的观察者。如果Adapter数据发生改变会通知观察者。
如：Adapter的notifyItemChanged()内部会调用，Observable会调用

特点

4、观察者模式的优点

交互对象之间耦合度低
Subject/Observable拥有数据并执行操作，避免让多个对象操作同一份数据，结构清晰，安全。
复用性：可以独立复用观察者和被观察者。

5、观察者模式的缺点

通知观察者的时间消耗：如果观察者过多，会触发通知比较慢。
多个观察者间的循环可能发生死锁：比如观察者在接收通知的方法去调用Subject的通知方法，可能会导致无限循环。
内存问题：Subject持有观察者的引用，如果未能及时解注册，可能会导致观察着无法回收。

实例

自定义接口实现

6、观察者模式的实例：天气气象站数据在多个公告板的展示

被观察者：天气气象站就是Subject，当数据变动时，通知所有公告牌进行显示。
观察者：公告牌就是Observer，设计一个Observer接口和element接口(抽象公告牌的共同部分)。

WetherDate(Subject)-被观察者：

public interface Subject {
    public void registerObserver(Observer observer);
    public void removeObserver(Observer observer);
    public void notifycation();
}

public class WetherData implements Subject{
    float temp = 0;
    float humidity = 0;
    boolean isChanged = false;
    ArrayList<Observer> observerList = new ArrayList<>();
    //注册观察者就是在链表中添加观察者
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observerList.add(observer);
    }
    //移除观察者
    public void removeObserver(Observer observer) {
        int index = observerList.indexOf(observer);
        observerList.remove(index);
    }
    //通知所有观察者
    public void notifycation() {
        if(isChanged) {
            for(Observer observer:observerList) {
                observer.update(temp, humidity);
            }
            isChanged = false;
        }
    }
    public void measureDataChanged(float temp, float humidity) {
        this.temp = temp;
        this.humidity = humidity;
        isChanged = true;
        notifycation();
    }
}

Obeserver-观察者:

//观察者接口
public interface Observer {
    public void update(float temp, float humidity);
}
//告示牌通用功能
public interface DisplayElement {
    public void display();
}
//中文版告示牌
public class DisplayChinese implements Observer, DisplayElement{
    float temp = 0;
    float humidity = 0;
    public DisplayChinese(WetherData wetherData) {
        wetherData.registerObserver(this);
    }
    public void display() {
        System.out.println("中文数据：当前温度:"+temp+"℃/当前湿度:"+humidity+"%");
    }
    public void update(float temp, float humidity) {
        this.temp = temp;
        this.humidity = humidity;
        display();
    }
}
//英文版告示牌
public class DisplayEnglish implements Observer, DisplayElement{
    float temp = 0;
    float humidity = 0;
    public DisplayEnglish(WetherData wetherData) {
        wetherData.registerObserver(this);
    }
    public void display() {
        System.out.println("English data：temp:"+temp+"℃/humi:"+humidity+"%");
    }
    public void update(float temp, float humidity) {
        this.temp = temp;
        this.humidity = humidity;
        display();
    }
}

天气测量(测试):

public class WetherMeasure {
    public static void main(String[] args) {
        WetherData wetherData = new WetherData();
        DisplayEnglish beijingDisplay = new DisplayEnglish(wetherData);
        DisplayChinese nanjingDisplay = new DisplayChinese(wetherData);
        wetherData.measureDataChanged(20, 60);
    }
}

运行结果(结果正确)：

English data：temp:20.0℃/humi:60.0%
中文数据：当前温度:20.0℃/当前湿度:60.0%

Java内置观察者模式

7、Java内置了观察者模式

1.java.util.Observable包中提供
1. 观察者：Observer类
1. 被观察者：Observable

8、Observerable如何发出通知？

先调用setChanged()方法
调用notifyObservers()

9、观察者如何获取数据？

与常规实现的方法不同，Java内置观察者的方法是观察者去主动获取数据。
比如在update中去get数据，而不是由被观察者来推送数据。

10、Observable/Observer实现的实例

JavaWetherData:

public class JavaWetherData extends Observable{
    float temp = 0;
    float humi = 0;
    //提供获取数据接口
    public float getTemp() {
        return temp;
    }
    public float getHumi() {
        return humi;
    }
    public void measureData(float temp, float humi) {
        this.temp = temp;
        this.humi = humi;
        setChanged(); //改变标志
        notifyObservers();//推送通知
    }
}

JavaDisplayEnglish: 实现Java提供的Observer接口

public class JavaDisplayEnglish implements Observer, DisplayElement{
    float temp = 0;
    float humi = 0;
    public JavaDisplayEnglish(Observable observable) {
        observable.addObserver(this); //在被观察者中进行注册
    }
    public void display() {
        System.out.println("(Java内置观察者)English data：temp:"+temp+"℃/humi:"+humi+"%");
    }
    //更新数据-主动去获取数据
    public void update(Observable arg0, Object arg1) {
        if(arg0 instanceof JavaWetherData) { //确保参数正确
            JavaWetherData wetherData = (JavaWetherData)arg0;
            temp = wetherData.getTemp();
            humi = wetherData.getHumi();
            display();
        }
    }
}

数据测试:

JavaWetherData javaWetherData = new JavaWetherData();
JavaDisplayEnglish javaDisplayEnglish = new JavaDisplayEnglish(javaWetherData);
javaWetherData.measureData(23, 79);