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              觀察者模式

              定義:定義對象間一種一對多的依賴關系,使得當每一個對象改變狀態,則所有依賴于它的對象都會得到通知并自動更新。

              類型:行為類模式

              類圖:

              http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-design-pattern/images/observer-pattern-1.jpg" alt="observer-pattern" />

              在軟件系統中經常會有這樣的需求:如果一個對象的狀態發生改變,某些與它相關的對象也要隨之做出相應的變化。比如,我們要設計一個右鍵菜單的功能,只要在軟件的有效區域內點擊鼠標右鍵,就會彈出一個菜單;再比如,我們要設計一個自動部署的功能,就像eclipse開發時,只要修改了文件,eclipse就會自動將修改的文件部署到服務器中。這兩個功能有一個相似的地方,那就是一個對象要時刻監聽著另一個對象,只要它的狀態一發生改變,自己隨之要做出相應的行動。其實,能夠實現這一點的方案很多,但是,無疑使用觀察者模式是一個主流的選擇。

              觀察者模式的結構

              在最基礎的觀察者模式中,包括以下四個角色:

              • 被觀察者:從類圖中可以看到,類中有一個用來存放觀察者對象的Vector容器(之所以使用Vector而不使用List,是因為多線程操作時,Vector在是安全的,而List則是不安全的),這個Vector容器是被觀察者類的核心,另外還有三個方法:attach方法是向這個容器中添加觀察者對象;detach方法是從容器中移除觀察者對象;notify方法是依次調用觀察者對象的對應方法。這個角色可以是接口,也可以是抽象類或者具體的類,因為很多情況下會與其他的模式混用,所以使用抽象類的情況比較多。
              • 觀察者:觀察者角色一般是一個接口,它只有一個update方法,在被觀察者狀態發生變化時,這個方法就會被觸發調用。
              • 具體的被觀察者:使用這個角色是為了便于擴展,可以在此角色中定義具體的業務邏輯。
              • 具體的觀察者:觀察者接口的具體實現,在這個角色中,將定義被觀察者對象狀態發生變化時所要處理的邏輯。

              觀察者模式代碼實現

                  abstract class Subject {
                      private Vector obs = new Vector();
              
                      public void addObserver(Observer obs){
                          this.obs.add(obs);
                      }
                      public void delObserver(Observer obs){
                          this.obs.remove(obs);
                      }
                      protected void notifyObserver(){
                          for(Observer o: obs){
                              o.update();
                          }
                      }
                      public abstract void doSomething();
                  }
              
                  class ConcreteSubject extends Subject {
                      public void doSomething(){
                          System.out.println("被觀察者事件反生");
                          this.notifyObserver();
                      }
                  }
                  interface Observer {
                      public void update();
                  }
                  class ConcreteObserver1 implements Observer {
                      public void update() {
                          System.out.println("觀察者1收到信息,并進行處理。");
                      }
                  }
                  class ConcreteObserver2 implements Observer {
                      public void update() {
                          System.out.println("觀察者2收到信息,并進行處理。");
                      }
                  }
              
                  public class Client {
                      public static void main(String[] args){
                          Subject sub = new ConcreteSubject();
                          sub.addObserver(new ConcreteObserver1()); //添加觀察者1
                          sub.addObserver(new ConcreteObserver2()); //添加觀察者2
                          sub.doSomething();
                      }
                  }

              運行結果

              被觀察者事件反生

              觀察者1收到信息,并進行處理。

              觀察者2收到信息,并進行處理。

              通過運行結果可以看到,我們只調用了Subject的方法,但同時兩個觀察者的相關方法都被同時調用了。仔細看一下代碼,其實很簡單,無非就是在Subject類中關聯一下Observer類,并且在doSomething方法中遍歷一下Observer的update方法就行了。

              觀察者模式的優點

              觀察者與被觀察者之間是屬于輕度的關聯關系,并且是抽象耦合的,這樣,對于兩者來說都比較容易進行擴展。

              觀察者模式是一種常用的觸發機制,它形成一條觸發鏈,依次對各個觀察者的方法進行處理。但同時,這也算是觀察者模式一個缺點,由于是鏈式觸發,當觀察者比較多的時候,性能問題是比較令人擔憂的。并且,在鏈式結構中,比較容易出現循環引用的錯誤,造成系統假死。

              總結

              java語言中,有一個接口Observer,以及它的實現類Observable,對觀察者角色常進行了實現。我們可以在jdk的api文檔具體查看這兩個類的使用方法。

              做過VC++、javascript DOM或者AWT開發的朋友都對它們的事件處理感到神奇,了解了觀察者模式,就對事件處理機制的原理有了一定的了解了。如果要設計一個事件觸發處理機制的功能,使用觀察者模式是一個不錯的選擇,AWT中的事件處理DEM(委派事件模型Delegation Event Model)就是使用觀察者模式實現的。

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