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Java中的觀察者模式實例講解

更新時間：2014年12月01日 08:48:22 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Java中的觀察者模式實例講解,本文先是講解了觀察者模式的概念,然后以實例講解觀察者模式的實現(xiàn),以及給出了UML圖,需要的朋友可以參考下

觀察者模式是一種行為設計模式。觀察者模式的用途是，當你對一個對象的狀態(tài)感興趣，希望在它每次發(fā)生變化時獲得通知。在觀察者模式中，觀察另外一個對象狀態(tài)的對象叫做Observer觀察者，被觀察的對象叫著Subject被觀察者。根據(jù)GoF規(guī)則，觀察者模式的意圖是：

復制代碼代碼如下:

定義對象之間一對多的依賴關系，一個對象狀態(tài)改變，其他相關聯(lián)的對象就會得到通知并被自動更新。

Subject(被觀察者)包含了一些需要在其狀態(tài)改變時通知的觀察者。因此，他應該提供給觀察者可以register(注冊)自己和unregister(注銷)自己的方法。當Subject(被觀察者)發(fā)生變化的時候，也需要包含一個方法來通知所有觀察者。當通知觀察者的時候，可以推送更新內(nèi)容，或者提供另外一個方法來獲得更新內(nèi)容。

觀察者應該有一種方法，這種方法能夠設置觀察者對象并且可以由被觀察者使用來通知其更新。

JAVA提供了內(nèi)置的方式來實現(xiàn)觀察者模式，java.util.Observable和java.util.Observer接口。然而他們用的不是很廣泛。因為此實現(xiàn)過于簡單，大多數(shù)時候我們都不想最后擴展的類僅僅是實現(xiàn)了觀察者模式，因為JAVA類不能多繼承。

Java Messages Service(JMS)消息服務使用觀察者模式與命令模式來實現(xiàn)不同的程序之間的數(shù)據(jù)的發(fā)布和訂閱。

MVC模型-視圖-控制框架也使用觀察者模式，把模型當做被觀察者，視圖視為觀察者。視圖能夠注冊自己到模型上來獲得模型的改變。

觀察者模式例子

在此例中，我們將完成一個簡單的主題討論，觀察者能夠注冊此主題。任何在此主題上的內(nèi)容提交導致的變化都會通知所有在注冊的觀察者。

基于Subject被觀察者的需求，這個是實現(xiàn)一個基本的Subject接口，此接口定了一系列具體的方法需要在隨后實現(xiàn)接口的具體類中被實現(xiàn)。

復制代碼代碼如下:

package com.journaldev.design.observer;

public interface Subject {

//methods to register and unregister observers
public void register(Observer obj);
public void unregister(Observer obj);

//method to notify observers of change
public void notifyObservers();

//method to get updates from subject
public Object getUpdate(Observer obj);

}

現(xiàn)在創(chuàng)建一個相關聯(lián)的觀察者。它需要有一個方法能使Subject附屬于一個觀察者。另外的方法能夠接受Subject的變化通知。

復制代碼代碼如下:

package com.journaldev.design.observer;

public interface Observer {

//method to update the observer, used by subject
public void update();

//attach with subject to observe
public void setSubject(Subject sub);
}

這種關聯(lián)已經(jīng)建立?，F(xiàn)在實現(xiàn)具體的主題。

復制代碼代碼如下:

package com.journaldev.design.observer;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MyTopic implements Subject {

private List<Observer> observers;
private String message;
private boolean changed;
private final Object MUTEX= new Object();

public MyTopic(){
  this.observers=new ArrayList<>();
}
@Override
public void register(Observer obj) {
  if(obj == null) throw new NullPointerException("Null Observer");
  if(!observers.contains(obj)) observers.add(obj);
}

@Override
public void unregister(Observer obj) {
observers.remove(obj);
}

@Override
public void notifyObservers() {
  List<Observer> observersLocal = null;
  //synchronization is used to make sure any observer registered after message is received is not notified
  synchronized (MUTEX) {
   if (!changed)
    return;
   observersLocal = new ArrayList<>(this.observers);
   this.changed=false;
  }
  for (Observer obj : observersLocal) {
   obj.update();
  }

}

@Override
public Object getUpdate(Observer obj) {
return this.message;
}

//method to post message to the topic
public void postMessage(String msg){
  System.out.println("Message Posted to Topic:"+msg);
  this.message=msg;
  this.changed=true;
  notifyObservers();
}

}

注冊與注銷觀察者方法的實現(xiàn)非常簡單，額外的方法postMessage()將被客戶端應用來提交一個字符串消息給此主題。注意，布爾變量用于追蹤主題狀態(tài)的變化并且通知觀察者此種變化。這個變量是必須的，因為如果沒有更新，但是有人調(diào)用notifyObservers()方法，他就不能發(fā)送錯誤的通知信息給觀察者。

此外需要注意的是，notifyObservers()中使用synchronization同步的方式來確保在消息被發(fā)布給主題之前，通知只能被發(fā)送到注冊的觀察者處。

此處是觀察者的實現(xiàn)。他們將一直關注subject對象。

復制代碼代碼如下:

package com.journaldev.design.observer;

public class MyTopicSubscriber implements Observer {

private String name;
private Subject topic;

public MyTopicSubscriber(String nm){
  this.name=nm;
}
@Override
public void update() {
  String msg = (String) topic.getUpdate(this);
  if(msg == null){
   System.out.println(name+":: No new message");
  }else
  System.out.println(name+":: Consuming message::"+msg);
}

@Override
public void setSubject(Subject sub) {
this.topic=sub;
}

}

注意，update()方法的實現(xiàn)使用了被觀察者的getUpdate()來處理更新的消息。此處應該避免把消息作為參數(shù)傳遞給update()方法。

一下為簡單地測試程序來驗證話題類的實現(xiàn)。

復制代碼代碼如下:

package com.journaldev.design.observer;

public class ObserverPatternTest {

public static void main(String[] args) {
//create subject
MyTopic topic = new MyTopic();

  //create observers
  Observer obj1 = new MyTopicSubscriber("Obj1");
  Observer obj2 = new MyTopicSubscriber("Obj2");
  Observer obj3 = new MyTopicSubscriber("Obj3");

  //register observers to the subject
  topic.register(obj1);
  topic.register(obj2);
  topic.register(obj3);

  //attach observer to subject
  obj1.setSubject(topic);
  obj2.setSubject(topic);
  obj3.setSubject(topic);

//check if any update is available
obj1.update();

//now send message to subject
topic.postMessage("New Message");
}

}

此處為上述輸出內(nèi)容：

復制代碼代碼如下:

Obj1:: No new message

Message Posted to Topic:New Message

Obj1:: Consuming message::New Message

Obj2:: Consuming message::New Message

Obj3:: Consuming message::New Message</pre>

觀察者模式的UML圖