观察者(Observer)模式

观察者模式是一种设计模式,用于定义对象间的一对多依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。应用场景包括网络连接监听和生产者消费者问题。该模式通过维护一个观察者列表,在被观察对象状态变化时遍历执行观察者的方法。可以使用JDK自带的Observable类或者自定义实现。

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观察者(Observer)模式

当某被观察对象发生变化时候,观察它的对象都能及时做出相应的反应

应用场景:

定义一对多的依赖关系,当其中的一发生变化的时候,其中的多能够及时做出相应的反应


场景A:如上一篇讲的,客户端的多个事件都关注着网络连接状态,当网络连接状态OK的时候,多个事件都能够及时继续执行

场景B:生产者与消费者情景 。多个消费者都要竞争一个产品。但是目前产品缺货,当产品补充的时候,消费者们能够及时的去竞价购买


实现 : 观察者模式 ,就是在被观察对象中,保留有观察者的队列 。当被观察对象发生改变的时候 ,就遍历观察者队列 ,执行观察者的方法


应用方式:   针对场景A

方式1、不利用JDK自带Observable类,自行构建观察者和被观察对象

网络连接监听类:

package designers.observer;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.SocketAddress;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import org.apache.log4j.Logger;

/**
 * 方式一 网络连接
 * @author xubo
 *
 */
public class NetCheck extends Thread {

	static private Logger logger = Logger.getLogger(NetCheck.class);

	private static NetCheck instance;

	long sleepTimes = 10 * 1000l;// 重连间隔

	private int timeout = 20 * 1000; // 默认测试连接超时时间:20秒

	private static List<Object> lockList = new ArrayList<Object>();

	private NetCheck(Object lock) {

		lockList.add(lock);
	}

	/**
	 * 开线程
	 */
	public static void startThread(Object lock) {

		if (lock == null) {
			return;
		}
		if (null == instance || !instance.isAlive()) { // 如果没有活动中的线程
			synchronized (NetCheck.class) {
				if (null == instance || !instance.isAlive()) {
					instance = new NetCheck(lock);
					instance.setName(NetCheck.class.getName());
					instance.start();
				}
			}
		} else {
			lockList.add(lock);
		}
	}

	/**
	 * 停线程
	 */
	public synchronized void stopThread() {

		if (null != instance) {
			instance.stop(); // 不要用interrupt,因为测试网络连接可能会超时情况,interrupt导致无限循环线程不会终止
			instance = null;
		}
	}

	@Override
	public void run() {

		Socket socket = null;
		try {

			SocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);

			while (true) {

				try {

					socket = new Socket();
					socket.connect(socketAddress, timeout);
					break;// 成功就退出线程

				} catch (IOException e) {

					logger.error("测试连接中断失败", e);
					if (socket != null) {
						try {
							socket.close();
						} catch (IOException e1) {
							logger.error("异常", e1);
						}
					}
					Thread.sleep(sleepTimes);

				}
			}

			//连接OK 通知所有观众继续
			notifyAllLock();

		} catch (InterruptedException e) {
			logger.error("线程被异常中断", e);
		}
	}

	/**
	 * 网络连接OK后,就执行代码
	 */
	private void notifyAllLock() {

		Object o = null;
		for (int i = lockList.size() - 1; i < lockList.size();) {
			o = lockList.get(i);
			synchronized (o) {
				lockList.remove(i);
				o.notifyAll();
			}
		}
	}

}

事件类

package designers.observer;

/**
 * 方式一 事件类
 * @author xubo
 *
 */
public class EventA extends Thread {

	private String msg;

	public EventA(String msg) {

		this.msg = msg;
	}

	public void run() {

		Object ob = new Object();

		synchronized (ob) {

			//省略检查网络代码 ,判定为不通
			boolean isNetConnection = false;

			if (!isNetConnection) {

				//网络不通,就启用网络监听线程,待网络恢复就继续,没有恢复就阻断
				NetCheck.startThread(ob);

				try {
					ob.wait();
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}

			}

			System.out.println(msg);
		}
	}

}

测试Main方法

public static void main(String args[]) {

		EventA e1 = new EventA("事件a在执行");
		EventA e2 = new EventA("事件b在执行");
		e1.start();
		e2.start();
	}

执行结果 :

当我们在本地启动一个监听8080端口的Socket服务之前,没有任何输出 。 当我们启动8080端口监听服务之后,会输出“事件a在执

行”与“事件b在执行” 。

注:由于线程分配CPU时间片的顺序不定 ,2句话的使出也不定


方式2:利用JDK自带的Observable类
网络连接监听类

package designers.observer;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.SocketAddress;
import java.util.Observable;

import org.apache.log4j.Logger;

public class NetCheckB extends Observable implements Runnable {

	static private Logger logger = Logger.getLogger(NetCheck.class);

	private static Thread instance;

	private static NetCheckB nb = new NetCheckB();

	private NetCheckB() {

	}

	public static NetCheckB getNetCheckB() {

		return nb;
	}

	long sleepTimes = 10 * 1000l;// 重连间隔

	private int timeout = 20 * 1000; // 默认测试连接超时时间:20秒

	/**
	 * 开线程
	 */
	public static void startThread() {

		if (null == instance || !instance.isAlive()) { // 如果没有活动中的线程
			synchronized (NetCheckB.class) {
				if (null == instance || !instance.isAlive()) {
					instance = new Thread(new NetCheckB());
					instance.setName(NetCheckB.class.getName());
					instance.start();
				}
			}
		}
	}

	@Override
	public void run() {

		Socket socket = null;
		try {

			SocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);

			while (true) {

				try {

					socket = new Socket();
					socket.connect(socketAddress, timeout);
					break;// 成功就退出线程

				} catch (IOException e) {

					logger.error("测试连接中断失败", e);
					if (socket != null) {
						try {
							socket.close();
						} catch (IOException e1) {
							logger.error("异常", e1);
						}
					}
					Thread.sleep(sleepTimes);

				}
			}
  //连接OK 通知所有观众继续 (父类封装的通知方法,调用观察者中的update方法)
  setChanged();
 nb.notifyObservers();

		} catch (InterruptedException e) {
			logger.error("线程被异常中断", e);
		}
	}

}

事件类

package designers.observer;

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

/**
 * 方式二 :事件
 * @author xubo
 *
 */
public class EventB extends Thread implements Observer {

	private String msg;

	public EventB(String msg) {

		this.msg = msg;
	}

	@Override
	public void update(Observable o, Object arg) {

		System.out.println(msg);

	}

	public void run() {

		//省略检查网络代码 ,判定为不通
		boolean isNetConnection = false;

		if (!isNetConnection) {

			//网络不通,就启用网络监听线程,待网络恢复就继续,没有恢复就阻断
			NetCheckB.getNetCheckB().addObserver(this);
			NetCheckB.startThread();
		}

	}


}

测试Main方法

public static void main(String args[]) {

		EventB e1 = new EventB("事件a在执行");
		EventB e2 = new EventB("事件b在执行");
		e1.start();
		e2.start();
	}


2种方式 总结 :

1、观察者模式 ,就是在被观察对象中,保留有观察者的队列 。当被观察对象发生改变的时候 ,就遍历观察者队列 ,执行观察者的方法

2、如果观察者很明确 ,直接用JDK的封装Observer类  ,代码会更简洁

3、方式一中的观察者实际上是  ob.wait()中的ob对象,而不是事件 ,这样就巧妙的避免了多创建观察者类了。



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