介紹

觀察者模式是行為設計模式之一。當您對對象的狀態感興趣并希望在有任何更改時收到通知時，觀察者設計模式非常有用。在觀察者模式中，監視另一個對象狀態的對象稱為Observer，正在被監視的對象稱為Subject。

根據GoF，觀察者設計模式的意圖是;

定義對象之間的一對多依賴關系，以便當一個對象更改狀態時，將自動通知和更新其所有依賴項。

Subject包含一個觀察者列表，用于通知其狀態的任何變化，因此它應該提供觀察者可以注冊和注銷自己的方法。Subject還包含一種方法，用于通知所有觀察者任何更改，并且可以在通知觀察者時發送更新，或者它可以提供另一種方法來獲取更新。

Observer應該有一個方法來設置要監視的對象，以及Subject將使用的另一個方法來通知它們任何更新。Java提供了內置平臺，用于通過java.util.Observable類和java.util.Observer接口實現Observer模式。但是它沒有被廣泛使用，因為實現非常簡單，并且大多數時候我們不希望最終擴展類只是為了實現Observer模式，因為java不在類中提供多重繼承。

Java消息服務（JMS）使用Observer設計模式以及Mediator模式，允許應用程序訂閱數據并將數據發布到其他應用程序。

模型 - 視圖 - 控制器（MVC）框架也使用Observer模式，其中Model是Subject，而Views是觀察者，可以注冊以獲得對模型的任何更改的通知。

觀察者模式Java示例

對于我們的觀察者模式java程序示例，我們將實現一個簡單的Subject，觀察者可以注冊到這個Subject。每當有任何新消息發布到Subject時，將通知所有寄存器觀察者并且他們可以使用該消息。

根據Subject的要求，這里是基礎Subject接口，它定義了由任何具體Subject實現的契約方法。

package com.journaldev.design.observer;public interface Subject {//methods to register and unregister observerspublic void register(Observer obj);public void unregister(Observer obj);//method to notify observers of changepublic void notifyObservers();//method to get updates from subjectpublic Object getUpdate(Observer obj);}

接下來我們將為Observer創建契約，將有一個方法將Subject附加到觀察者，以及Subject要用來通知任何更改的另一個方法。

package com.journaldev.design.observer;public interface Observer {//method to update the observer, used by subjectpublic void update();//attach with subject to observepublic void setSubject(Subject sub);}

現在我們的契約準備好了，讓我們繼續我們Subject的具體實施。

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<>();}@Overridepublic void register(Observer obj) {if(obj == null) throw new NullPointerException('Null Observer');synchronized (MUTEX) {if(!observers.contains(obj)) observers.add(obj);}}@Overridepublic void unregister(Observer obj) {synchronized (MUTEX) {observers.remove(obj);}}@Overridepublic void notifyObservers() {List<Observer> observersLocal = null;//synchronization is used to make sure any observer registered after message is received is not notifiedsynchronized (MUTEX) {if (!changed)return;observersLocal = new ArrayList<>(this.observers);this.changed=false;}for (Observer obj : observersLocal) {obj.update();}}@Overridepublic Object getUpdate(Observer obj) {return this.message;}//method to post message to the topicpublic void postMessage(String msg){System.out.println('Message Posted to Topic:'+msg);this.message=msg;this.changed=true;notifyObservers();}}

注冊和取消注冊觀察者的方法實現非常簡單，額外的方法是postMessage()，戶端應用程序將使用它將String消息發布到主題。請注意布爾變量，以跟蹤主題狀態的變化并用于通知觀察者。此變量是必需的，因此如果沒有更新并且某人調用notifyObservers()，則它不會向觀察者發送錯誤通知。

還要注意在notifyObservers()方法中使用同步，以確保僅將通知發送給在將消息發布到主題之前注冊的觀察者。

以下是將觀察主題的觀察者的實施。

package com.journaldev.design.observer;public class MyTopicSubscriber implements Observer {private String name;private Subject topic;public MyTopicSubscriber(String nm){this.name=nm;}@Overridepublic void update() {String msg = (String) topic.getUpdate(this);if(msg == null){System.out.println(name+':: No new message');}elseSystem.out.println(name+':: Consuming message::'+msg);}@Overridepublic void setSubject(Subject sub) {this.topic=sub;}}

注意update()方法的實現，它調用Subject getUpdate()方法來獲取要使用的消息。我們可以通過將message作為參數傳遞給update()方法來避免這種調用。

這是一個簡單的測試程序，用于使用我們的Subject主題實現。

package com.journaldev.design.observer;public class ObserverPatternTest {public static void main(String[] args) {//create subjectMyTopic topic = new MyTopic();//create observersObserver obj1 = new MyTopicSubscriber('Obj1');Observer obj2 = new MyTopicSubscriber('Obj2');Observer obj3 = new MyTopicSubscriber('Obj3');//register observers to the subjecttopic.register(obj1);topic.register(obj2);topic.register(obj3);//attach observer to subjectobj1.setSubject(topic);obj2.setSubject(topic);obj3.setSubject(topic);//check if any update is availableobj1.update();//now send message to subjecttopic.postMessage('New Message');}}

當我們運行上面的程序時，我們得到以下輸出。

Obj1:: No new message

Message Posted to Topic:New Message

Obj1:: Consuming message::New Message

Obj2:: Consuming message::New Message

Java觀察者模式類圖

觀察者設計模式也稱為發布 - 訂閱模式。其中一些實現是：

Swing中的java.util.EventListener javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener java.util.Observerjava.util.EventListener javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener適用場景

在以下任何一種情況下使用Observer模式

在一個對象中進行更改會導致其他對象發生更改 當抽象有兩個方面時，一個依賴于另一個。將這些方面封裝在單獨的對象中可讓您獨立地改變和重用它們。 當一個對象的更改需要更改其他對象時，您不知道需要更改多少個對象。 當一個對象應該能夠通知其他對象而不假設這些對象是誰。換句話說，您不希望這些對象緊密耦合。

以上就是Java通俗易懂系列設計模式之觀察者模式的詳細內容，更多關于Java設計模式的資料請關注好吧啦網其它相關文章！