java设计模式-观察者模式

时间：2016-08-11 01:04:23 阅读：274 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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定义：

使用head First 设计模式中提到的说法

观察者模式定义了一个一对多的依赖关系，让一个或多个观察者对象监听一个主题对象。这样一来，当被观察者状态发生改变时，需要通知相应的观察者，使这些观察者对象能够自动更新。

简介：

观察者模式（Observer）完美的将观察者和被观察的对象分离开。举个例子，用户界面可以作为一个观察者，业务数据是被观察者，用户界面观察业务数据的变化，发现数据变化后，就显示在界面上。

面向对象设计的一个原则是：

系统中的每个类将重点放在某一个功能上，而不是其他方面。一个对象只做一件事情，并且将他做好。观察者模式在模块之间划定了清晰的界限，提高了应用程序的可维护性和重用性。

观察者设计模式定义了对象间的一种一对多的依赖关系，以便一个对象的状态发生变化时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动刷新。

实现方式

实现观察者模式的时候要注意，观察者和被观察对象之间的互动关系不能体现成类之间的直接调用，否则就将使观察者和被观察对象之间紧密的耦合起来，从根本上违反面向对象的设计的原则。无论是观察者“观察”观察对象，还是被观察者将自己的改变“通知”观察者，都不应该直接调用。

组成元素：

主题

主题是观察者观察的对象，一个主题必须具备下面三个特征。

持有监听的观察者的引用
支持增加和删除观察者
主题状态改变，通知观察者

观察者

当主题发生变化，收到通知进行具体的处理是观察者必须具备的特征。

1.自定义实现例子：

技术分享

代码：（使用了泛型和反射）

//观察者，需要用到观察者模式的类需实现此接口
public interface Observer{
    void update(Object...objs);
}

//被观察者（一个抽象类，方便扩展）
public abstract class Observable{

    public final ArrayList<Class<?>> obserList = new ArrayList<Class<?>>();

    /**AttachObserver（通过实例注册观察者）
    *<b>Notice:</b>obcan‘tbenull,oritwillthrowNullPointerException
    **/
    public<T> void registerObserver(T ob){
        if(ob==null) throw new NullPointerException();
        this.registerObserver(ob.getClass());
    }

    /**
    *AttachObserver（通过Class注册观察者）
    *@paramcls
    */
    public void registerObserver(Class<?> cls){
        if(cls==null) throw new NullPointerException();
        synchronized(obserList){
            if(!obserList.contains(cls)){
                obserList.add(cls);
            }
        }
    }

    /**UnattachObserver（注销观察者）
    *<b>Notice:</b>
    *<b>ItreverseswithattachObserver()method</b>
    **/
    public<T>void unRegisterObserver(Tob){
        if(ob==null) throw new NullPointerException();
        this.unRegisterObserver(ob.getClass());
    }

    /**UnattachObserver（注销观察者，有时候在未获取到实例使用）
    *<b>Notice:</b>
    *<b>ItreverseswithattachObserver()method</b>
    **/
    public void unRegisterObserver(Class<?>cls){
        if(cls==null) throw new NullPointerException();
        synchronized(obserList){
            Iterator<Class<?>>iterator=obserList.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                if(iterator.next().getName().equals(cls.getName())){
                    iterator.remove();
                    break;
                }
            }
        }
    }

    /**detachallobservers*/
    public void unRegisterAll(){
        synchronized(obserList){
            obserList.clear();
        }
    }

    /**Ruturnthesizeofobservers*/
    public int countObservers(){
        synchronized(obserList){
            returnobserList.size();
        }
    }

    /**
    *notify all observer（通知所有观察者，在子类中实现）
    *@paramobjs
    */
    public abstract void notifyObservers(Object... objs);

    /**
    *notify one certain observer（通知某一个确定的观察者）
    *@paramcls
    *@paramobjs
    */
    public abstract void notifyObserver(Class<?> cls, Object... objs);

    /**
    *notifyonecertainobserver
    *@paramcls
    *@paramobjs
    */
    public abstract<T> void notifyObserver(T t, Object... objs);
}

//目标被观察者
public class ConcreteObservable extends Observable{

    private static ConcreteObservableinstance = null;
    private ConcreteObservable(){};
    public static synchronized ConcreteObservablegetInstance(){
        if(instance == null){
            instance=newConcreteObservable();
        }
        returninstance;
    }

    @Override
    public <T> void notifyObserver(T t, Object... objs){
        if(t == null) throw new NullPointerException();
        this.notifyObserver(t.getClass(), objs);
    }

    @Override
    public void notifyObservers(Object... objs){
        for(Class<?>cls : obserList){
            this.notifyObserver(cls, objs);
        }
    }


    //通过java反射机制实现调用
    @Override
    public void notifyObserver(Class<?>cls, Object...objs){
        if(cls == null) throw new NullPointerException();
        Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();
        for(Method method : methods){
            if(method.getName().equals("update")){
                try{
                    method.invoke(cls,objs);
                    break;
                }catch(IllegalArgumentException e){
                    e.printStackTrace();
                }catch(IllegalAccessException e){
                    e.printStackTrace();
                }catch(InvocationTargetException e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

//使用(实现Observer接口）
public class Text extends Activity implements Observer{
    publicvoidonCreate(...){
        ConcreteObservable.getInstance().registerObserver(Text.class);
        ....
    }

    //实现接口处理
    publicvoidupdate(Object...objs){
        //做操作，比如更新数据，更新UI等
    }
}

2.java内置的实现方式：

java.util.Observable 这是一个类，而非接口，主题需要继承这个类。

java.util.Observer 这是一个接口，监听者需要实现这个接口。

代码：

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;
public class MainRoot {
  public static void main(String[] args) {
      Observer consumer = new Consumer();
      MilkProvider provider = new MilkProvider();
      provider.addObserver(consumer);
      provider.milkProduced();
  }

  static class MilkProvider extends Observable {
      public void milkProduced() {
          setChanged();//状态改变，必须调用
          notifyObservers();
      }
  }

  static class Consumer implements Observer {
      @Override
      public void update(Observable arg0, Object arg1) {
          System.out.println("Consumer update..." + arg0 + ";arg1=" + arg1);
      }
  }
}

setChange讲解

源代码：

protected synchronized void setChanged() {
    changed = true;
}

setChange的意义：

1.筛选有效通知，只有有效通知可以调用setChanged。比如，我的微信朋友圈一条状态，好友A点赞，后续该状态的点赞和评论并不是每条都通知A，只有A的好友触发的操作才会通知A。

2.便于撤销通知操作，在主题中，我们可以设置很多次setChanged，但是在最后由于某种原因需要取消通知，我们可以使用clearChanged轻松解决问题。

3.主动权控制，由于setChanged为protected,而notifyObservers方法为public，这就导致存在外部随意调用notifyObservers的可能，但是外部无法调用setChanged，因此真正的控制权应该在主题这里。

如何主动获取通知：

需要主题为某些数据提供getter方法，观察者只需调用getter取数据处理即可。

代码：

static class MilkProvider extends Observable {
    public void milkProduced() {
      setChanged();//状态改变，必须调用
      notifyObservers();
    }

    public float getPrice() {
      return 2.5f;
    }
  }

  static class Consumer implements Observer {
    @Override
    public void update(Observable arg0, Object arg1) {
        MilkProvider provider = (MilkProvider)arg0;
        System.out.println("milk price =" + provider.getPrice());
    }
  }