在现实世界中,许多对象并不是独立存在的,其中一个对象的行为发生改变可能会导致一个或者多个其他对象的行为也发生改变。
观察者(Observer)模式的定义:指多个对象间存在一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
观察者模式的结构中包含四种角色:
(1)主题(Subject):把所有对观察者对象的引用文件存在了一个聚集里,每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供了一个接口,可以增加和删除观察者对象;
(2)观察者(Observer):观察者将对观察目标的改变做出反应,观察者一般定义为接口,该接口声明了更新数据的方法 ,因此又称为抽象观察者。
(3)具体主题(ConcreteSubject):具体主题是实现主题接口类的一个实例,该实例包含有可以经常发生变化的数据。具体主题需使用一个集合,比如ArrayList,存放观察者的引用,以便数据变化时通知具体观察者。
(4)具体观察者(ConcreteObserver):实现抽象观察者角色所要求的更新接口,以便使本身的状态与主题的状态相协同。
以气象局为例:
第一步:建立一个抽象观察者接口
//抽象观察者
public interface Observer {
void update(float temperature, float pressure, float humidity);
}
第二步:创建一个具体观察者类继承抽象观察者接口
//具体观察者
public class CurrentConditions implements Observer {
//温度、气压、湿度
private float temperature;
private float pressure;
private float humidity;
public float getTemperature() {
return temperature;
}
public float getPressure() {
return pressure;
}
public float getHumidity() {
return humidity;
}
//更新天气情况,由WeatherData调用,使用推送模式
@Override
public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
//修改之后就进行显示
display();
}
//显示
public void display() {
System.out.println("today temperature:" + getTemperature());
System.out.println("today pressure:" + getPressure());
System.out.println("today humidity:" + getHumidity());
}
}
第三步:创建一个抽象目标接口
//抽象目标
public interface Subject {
void registerObserver(Observer o);
void removeObserver(Observer o);
void notifyObservers();
}
第四步:创建一个具体目标
//具体目标
public class WeatherData implements Subject {
private float temperature;
private float pressure;
private float humidity;
private ArrayList<Observer> al;
public WeatherData() {
this.al = new ArrayList<Observer>();
}
public float getTemperature() {
return temperature;
}
public float getPressure() {
return pressure;
}
public float getHumidity() {
return humidity;
}
public ArrayList<Observer> getAl() {
return al;
}
//推送信息
public void dataChange() {
notifyObservers();
}
//当数据有更新时,就调用setData方法,改变本目标数据
public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) {
this.temperature = temperature;
this.pressure = pressure;
this.humidity = humidity;
dataChange();
}
//添加观察者
@Override
public void registerObserver(Observer o) {
al.add(o);
}
//删除观察者
@Override
public void removeObserver(Observer o) {
al.remove(o);
}
//遍历观察者集合,并通知
@Override
public void notifyObservers() {
for (int i = 0; i < al.size(); i++) {
al.get(i).update(this.temperature, this.pressure, this.humidity);
}
}
}
第五步:客户端
//测试
public class Client{
public static void main(String[] args) {
//创建具体目标
WeatherData wd = new WeatherData();
//创建具体观察者
CurrentConditions cc = new CurrentConditions();
//注册到具体目标
wd.registerObserver(cc);
//测试
wd.setData(30f,4f,5f);
}
}
优点
- 降低了目标与观察者之间的耦合关系,两者之间是抽象耦合关系。符合依赖倒置原则。
- 目标与观察者之间建立了一套触发机制。
缺点
如果一个被观察者对象有很多的直接和间接的观察者的话,将所有的观察者都通知到会花费很多时间
如果观察者和观察目标间有循环依赖,可能导致系统崩溃
没有相应的机制让观察者知道所观察的目标对象是怎么发生变化的
实现观察者模式时要注意具体目标对象和具体观察者对象之间不能直接调用,否则将使两者之间紧密耦合起来,这违反了面向对象的设计原则。