设计模式系列(二十)观察者模式

本文深入讲解了观察者模式的基本理论,包括模式动机、角色定义及其实现代码。同时介绍了Java中观察者模式的现成接口,如Observer和Observable类,并通过实例展示了其应用。最后提到了RxJava中观察者模式的广泛应用。

参考:

https://www.cnblogs.com/geek6/p/3951677.html

https://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/05/16/2502279.html

https://blog.youkuaiyun.com/niunai112/article/details/79900699

http://c.biancheng.net/view/1390.html

https://www.runoob.com/design-pattern/observer-pattern.html

一:基本理论

观察者模式可以说是用的超级多了,先看基本概念

建立一种对象与对象之间的依赖关系,一个对象发生改变时将自动通知其他对象,其他对象将相应做出反应。在此,发生改变的对象称为观察目标,而被通知的对象称为观察者,一个观察目标可以对应多个观察者,而且这些观察者之间没有相互联系,可以根据需要增加和删除观察者,使得系统更易于扩展,这就是观察者模式的模式动机。

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

../_images/Obeserver.jpg

代码:

public interface Observer {  
    public void update();  
} 
public class Observer1 implements Observer {  
  
    @Override  
    public void update() {  
        System.out.println("observer1 has received!");  
    }  
}  
public class Observer2 implements Observer {  
  
    @Override  
    public void update() {  
        System.out.println("observer2 has received!");  
    }  
  
}  
public interface Subject {  
      
    /*增加观察者*/  
    public void add(Observer observer);  
      
    /*删除观察者*/  
    public void del(Observer observer);  
      
    /*通知所有的观察者*/  
    public void notifyObservers();  
      
    /*自身的操作*/  
    public void operation();  
}  
public abstract class AbstractSubject implements Subject {  
  
    private Vector<Observer> vector = new Vector<Observer>();  
    @Override  
    public void add(Observer observer) {  
        vector.add(observer);  
    }  
  
    @Override  
    public void del(Observer observer) {  
        vector.remove(observer);  
    }  
  
    @Override  
    public void notifyObservers() {  
        Enumeration<Observer> enumo = vector.elements();  
        while(enumo.hasMoreElements()){  
            enumo.nextElement().update();  
        }  
    }  
}  
public class MySubject extends AbstractSubject {  
  
    @Override  
    public void operation() {  
        System.out.println("update self!");  
        notifyObservers();  
    }  
  
}  
public class ObserverTest {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        Subject sub = new MySubject();  
        sub.add(new Observer1());  
        sub.add(new Observer2());  
          
        sub.operation();  
    }  
  
} 

 

二:Java中提供的现成接口

比较常用的设计模式,JDK中都会提供现成的实现

比如动态代理,有InvocationHandler这个类

观察者模式也同样有现成的支持

/**
 * A class can implement the <code>Observer</code> interface when it
 * wants to be informed of changes in observable objects.
 *
 * @author  Chris Warth
 * @see     java.util.Observable
 * @since   JDK1.0
 */
public interface Observer {
    /**
     * This method is called whenever the observed object is changed. An
     * application calls an <tt>Observable</tt> object's
     * <code>notifyObservers</code> method to have all the object's
     * observers notified of the change.
     *
     * @param   o     the observable object.
     * @param   arg   an argument passed to the <code>notifyObservers</code>
     *                 method.
     */
    void update(Observable o, Object arg);
}
/**
 * This class represents an observable object, or "data"
 * in the model-view paradigm. It can be subclassed to represent an
 * object that the application wants to have observed.
 * <p>
 * An observable object can have one or more observers. An observer
 * may be any object that implements interface <tt>Observer</tt>. After an
 * observable instance changes, an application calling the
 * <code>Observable</code>'s <code>notifyObservers</code> method
 * causes all of its observers to be notified of the change by a call
 * to their <code>update</code> method.
 * <p>
 * The order in which notifications will be delivered is unspecified.
 * The default implementation provided in the Observable class will
 * notify Observers in the order in which they registered interest, but
 * subclasses may change this order, use no guaranteed order, deliver
 * notifications on separate threads, or may guarantee that their
 * subclass follows this order, as they choose.
 * <p>
 * Note that this notification mechanism has nothing to do with threads
 * and is completely separate from the <tt>wait</tt> and <tt>notify</tt>
 * mechanism of class <tt>Object</tt>.
 * <p>
 * When an observable object is newly created, its set of observers is
 * empty. Two observers are considered the same if and only if the
 * <tt>equals</tt> method returns true for them.
 *
 * @author  Chris Warth
 * @see     java.util.Observable#notifyObservers()
 * @see     java.util.Observable#notifyObservers(java.lang.Object)
 * @see     java.util.Observer
 * @see     java.util.Observer#update(java.util.Observable, java.lang.Object)
 * @since   JDK1.0
 */
public class Observable {

里面有各种接口都是和观察者模式有关的。

 

三 现实中的例子

Rxjava用观察者模式用的比较多,后面讲Rxjava的时候细讲

 

内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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