一 观察者模式
观察者模式是对象的行为模式,又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。
观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态上发生变化时,会通知所有观察者对象,使它们能够自动更新自己。
1.1 涉及到的角色分别为
- 抽象主题(Subject)角色:抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集(比如ArrayList对象)里,每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口,可以增加和删除观察者对象,抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色。
- 具体主题(ConcreteSubject)角色:将有关状态存入具体观察者对象;在具体主题的内部状态改变时,给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色。
- 抽象观察者(Observer)角色:为所有的具体观察者定义一个接口,在得到主题的通知时更新自己,这个接口叫做更新接口。
- 具体观察者(ConcreteObserver)角色:存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色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 像协调。如果需要,具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用。
1.2 代码示例
抽象观察者
提供观察者状态变更方法
public interface Observer {
/**
* 更新观察者状态方法
* @param state 新的状态
*/
public void update(String state);
}
抽象主题者
抽象主题定义观察者对象列表,提供新增和删除观察者方法,并通知观察者状态变化
public abstract class Subject {
/**
* 观察者对象列表
*/
private List<Observer> list = new ArrayList<Observer>();
/**
* 新增观察者,将观察者对象放入观察者对象列表中
* @param observer 观察者对象
*/
public void attach (Observer observer) {
list.add(observer);
System.out.println("Attached new observer");
}
/**
* 删除观察者,从观察者对象列表中删除观察者
* @param observer 观察者对象
*/
public void detach (Observer observer) {
list.remove(observer);
System.out.println("Detach a observer");
}
/**
* 通知观察者状态变更,逐个遍历观察者对象列表,调用观察者状态变更方法
* @param newState 新的状态
*/
public void nodifyObservers(String newState) {
for (Observer observer : list) {
observer.update(newState);
}
}
}
具体主题对象
提供状态定义,状态变更方法,调用观察者通知方法
public class ConcreateSubject extends Subject {
/**
* 对象状态
*/
private String state;
/**
* 获取状态
* @return 返回状态值
*/
public String getState() {
return state;
}
/**
* 状态变更方法,修改状态,并将状态通知观察者对象
* @param newState 新的状态
*/
public void change(String newState) {
this.state = newState;
System.out.println("State change to " + this.state);
this.nodifyObservers(this.state);
}
}
具体观察者对象
定义观察者状态,实现具体处理业务
public class ConcreateObserver implements Observer {
//观察者状态
private String observerState;
/**
* 更新观察者状态方法
* @param state 新的状态
*/
public void update(String state) {
this.observerState = state;
System.out.println("Observer state is " + this.observerState);
}
}
在创建了一个客户端调用代码后:
首先需要创建具体主题对象,创建观察者对象,并将观察者对象注册到主题对象中。
然后在调用主题对象的修改状态方法时,先会修改主题对象中状态值,然后调用父类中观察者通知方法nodifyObservers(),逐个循环通知所有观察者列表中的观察者状态变更。
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建具体主题角色类的实例
ConcreateSubject subject = new ConcreateSubject();
//创建观察者角色实例
Observer observer = new ConcreateObserver();
//将观察者对象登记到主题角色对象上
subject.attach(observer);
//修改主题角色状态
subject.change("State1");
}
}
二 推模型和拉模型
在观察者模式中,又分为推模型和拉模型两种方式。
- 推模型
主题对象向观察者推送主题的详细信息,不管观察者是否需要,推送的信息通常是主题对象的全部或部分数据。 - 拉模型
主题对象在通知观察者的时候,只传递少量信息。如果观察者需要更具体的信息,由观察者主动到主题对象中获取,相当于是观察者从主题对象中拉数据。一般这种模型的实现中,会把主题对象自身通过update()方法传递给观察者,这样在观察者需要获取数据的时候,就可以通过这个引用来获取了。
根据上面的描述,发现前面的例子就是典型的推模型,下面给出一个拉模型的实例。
拉模型的抽象观察者类
拉模型通常都是把主题对象当做参数传递。
public interface ObserverGet {
/**
* 直接传入主题对象,观察者使用主题对象获取主题对象中需要的信息
* @param subject 主题对象
*/
public void update(Subject subject);
}
拉模型的具体观察者对象
public class ConcreateObserverGet implements ObserverGet {
private String observerState;
public void update(Subject subject) {
//保证对象同目标对象类型一致
observerState = ((ConcreateSubject)subject).getState();
System.out.println("ObserverGet state is " + this.observerState);
}
}
拉模型的抽象主题对象
由于拉模型获取的内容为具体的主题对象,因此需要在推送主题对象状态时,给出具体主题对象,由观察者对象根据具体主题对象进行业务处理。
public abstract class Subject {
/**
* 观察者对象列表
*/
private List<ObserverGet> list = new ArrayList<ObserverGet>();
/**
* 新增观察者,将观察者对象放入观察者对象列表中
* @param observerGet 观察者对象
*/
public void attach (ObserverGet observerGet) {
list.add(observerGet);
System.out.println("Attached new observer");
}
/**
* 删除观察者,从观察者对象列表中删除观察者
* @param observerGet 观察者对象
*/
public void detach (ObserverGet observerGet) {
list.remove(observerGet);
System.out.println("Detach a observer");
}
/**
* 通知观察者状态变更,逐个遍历观察者对象列表,调用观察者状态变更方法
*/
public void nodifyObservers() {
for (ObserverGet observer : list) {
observer.update(this);
}
}
}
同推模型相比,拉模型在进行观察者状态通知时,就不需要传递参数,直接传递对象本身即可。
两种模式的比较
推模型是假定主题对象知道观察者需要的数据;而拉模型是主题对象不知道观察者具体需要什么数据,没有办法的情况下,干脆把自身传递给观察者,让观察者自己去按需要取值。
推模型可能会使得观察者对象难以复用,因为观察者的update()方法是按需要定义的参数,可能无法兼顾没有考虑到的使用情况。这就意味着出现新情况的时候,就可能提供新的update()方法,或者是干脆重新实现观察者;而拉模型就不会造成这样的情况,因为拉模型下,update()方法的参数是主题对象本身,这基本上是主题对象能传递的最大数据集合了,基本上可以适应各种情况的需要。