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觀察者設計模式

先來看看觀察者模式的定義:

定義了物件之間的一對多的依賴,這樣一來,當一個物件改變時,它的所有的依賴者都會收到通知並自動更新。

好了,對於定義的理解總是需要例項來解析的,如今的微信服務號相當火啊,下面就以微信服務號為背景,給大家介紹觀察者模式。

看一張圖:

其中每個使用者都有上圖中的3條線,為了使圖片清晰省略了。

如上圖所示,服務號就是我們的主題,使用者就是觀察者。現在我們明確下功能:

1、服務號就是主題,業務就是推送訊息

2、觀察者只需要訂閱主題,只要有新的訊息就會送來

3、當不想要此主題訊息時,取消訂閱

4、只要服務號還在,就會一直有人訂閱

好了,現在我們來看看觀察者模式的類圖:

接下來就是程式碼時間了,我們模擬一個微信3D彩票服務號,和一些訂閱者。

首先開始寫我們的主題介面,和觀察者介面:

package com.zhy.pattern.observer;
 
/**
 * 主題介面,所有的主題必須實現此介面
 * 
 * @author zhy
 * 
 */
public interface Subject
{
    /**
     * 註冊一個觀察著
     * 
     * @param observer
     */
    public void registerObserver(Observer observer);
 
    /**
     * 移除一個觀察者
     * 
     * @param observer
     
*/ public void removeObserver(Observer observer); /** * 通知所有的觀察著 */ public void notifyObservers(); }
package com.zhy.pattern.observer;
 
/**
 * @author zhy 所有的觀察者需要實現此介面
 */
public interface Observer
{
    public void update(String msg);
 
}

接下來3D服務號的實現類:

package com.zhy.pattern.observer;
 
import java
.util.ArrayList; import java.util.List; public class ObjectFor3D implements Subject { private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>(); /** * 3D彩票的號碼 */ private String msg; @Override public void registerObserver(Observer observer) { observers.add(observer); } @Override public void removeObserver(Observer observer) { int index = observers.indexOf(observer); if (index >= 0) { observers.remove(index); } } @Override public void notifyObservers() { for (Observer observer : observers) { observer.update(msg); } } /** * 主題更新訊息 * * @param msg */ public void setMsg(String msg) { this.msg = msg; notifyObservers(); } }

模擬兩個使用者:

package com.zhy.pattern.observer;
 
public class Observer1 implements Observer
{
 
    private Subject subject;
 
    public Observer1(Subject subject)
    {
        this.subject = subject;
        subject.registerObserver(this);
    }
 
    @Override
    public void update(String msg)
    {
        System.out.println("observer1 得到 3D 號碼  -->" + msg + ", 我要記下來。");
    }
 
}
package com.zhy.pattern.observer;
 
public class Observer2 implements Observer
{
    private Subject subject ; 
    
    public Observer2(Subject subject)
    {
        this.subject = subject  ;
        subject.registerObserver(this);
    }
    
    @Override
    public void update(String msg)
    {
        System.out.println("observer2 得到 3D 號碼 -->" + msg + "我要告訴舍友們。");
    }
    
    
 
}

可以看出:服務號中維護了所有向它訂閱訊息的使用者,當服務號有新訊息時,通知所有的使用者。整個架構是一種鬆耦合,主題的實現不依賴與使用者,當增加新的使用者時,主題的程式碼不需要改變;使用者如何處理得到的資料與主題無關;

最後看下測試程式碼:

package com.zhy.pattern.observer.test;
 
import com.zhy.pattern.observer.ObjectFor3D;
import com.zhy.pattern.observer.Observer;
import com.zhy.pattern.observer.Observer1;
import com.zhy.pattern.observer.Observer2;
import com.zhy.pattern.observer.Subject;
 
public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //模擬一個3D的服務號
        ObjectFor3D subjectFor3d = new ObjectFor3D();
        //客戶1
        Observer observer1 = new Observer1(subjectFor3d);
        Observer observer2 = new Observer2(subjectFor3d);
 
        subjectFor3d.setMsg("20140420的3D號碼是:127" );
        subjectFor3d.setMsg("20140421的3D號碼是:333" );
        
    }
}

輸出結果:

observer1 得到 3D 號碼  -->20140420的3D號碼是:127, 我要記下來。
observer2 得到 3D 號碼 -->20140420的3D號碼是:127我要告訴舍友們。
observer1 得到 3D 號碼  -->20140421的3D號碼是:333, 我要記下來。
observer2 得到 3D 號碼 -->20140421的3D號碼是:333我要告訴舍友們。

對於JDK或者Andorid中都有很多地方實現了觀察者模式,比如XXXView.addXXXListenter , 當然了 XXXView.setOnXXXListener不一定是觀察者模式,因為觀察者模式是一種一對多的關係,對於setXXXListener是1對1的關係,應該叫回調。

恭喜你學會了觀察者模式,上面的觀察者模式使我們從無到有的寫出,當然了java中已經幫我們實現了觀察者模式,藉助於java.util.Observable和java.util.Observer。

下面我們使用Java內建的類實現觀察者模式:

首先是一個3D彩票服務號主題:

package com.zhy.pattern.observer.java;
 
import java.util.Observable;
 
public class SubjectFor3d extends Observable
{
    private String msg ; 
    
    
    public String getMsg()
    {
        return msg;
    }
 
 
    /**
     * 主題更新訊息
     * 
     * @param msg
     */
    public void setMsg(String msg)
    {
        this.msg = msg  ;
        setChanged();
        notifyObservers();
    }
}

下面是一個雙色球的服務號主題:

package com.zhy.pattern.observer.java;
 
import java.util.Observable;
 
public class SubjectForSSQ extends Observable
{
    private String msg ; 
    
    
    public String getMsg()
    {
        return msg;
    }
 
 
    /**
     * 主題更新訊息
     * 
     * @param msg
     */
    public void setMsg(String msg)
    {
        this.msg = msg  ;
        setChanged();
        notifyObservers();
    }
}

最後是我們的使用者:

package com.zhy.pattern.observer.java;
 
import java.util.Observable;
import java.util.Observer;
 
public class Observer1 implements Observer
{
 
    public void registerSubject(Observable observable)
    {
        observable.addObserver(this);
    }
 
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg)
    {
        if (o instanceof SubjectFor3d)
        {
            SubjectFor3d subjectFor3d = (SubjectFor3d) o;
            System.out.println("subjectFor3d's msg -- >" + subjectFor3d.getMsg());
        }
 
        if (o instanceof SubjectForSSQ)
        {
            SubjectForSSQ subjectForSSQ = (SubjectForSSQ) o;
            System.out.println("subjectForSSQ's msg -- >" + subjectForSSQ.getMsg());
        }
    }
}

看一個測試程式碼:

package com.zhy.pattern.observer.java;
 
public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SubjectFor3d subjectFor3d = new SubjectFor3d() ;
        SubjectForSSQ subjectForSSQ = new SubjectForSSQ() ;
        
        Observer1 observer1 = new Observer1();
        observer1.registerSubject(subjectFor3d);
        observer1.registerSubject(subjectForSSQ);
        
        
        subjectFor3d.setMsg("hello 3d'nums : 110 ");
        subjectForSSQ.setMsg("ssq'nums : 12,13,31,5,4,3 15");
        
    }
}

測試結果:

subjectFor3d's msg -- >hello 3d'nums : 110 
subjectForSSQ's msg -- >ssq'nums : 12,13,31,5,4,3 15

可以看出,使用Java內建的類實現觀察者模式,程式碼非常簡潔,對了addObserver,removeObserver,notifyObservers都已經為我們實現了,所有可以看出Observable(主題)是一個類,而不是一個介面,基本上書上都對於Java的如此設計抱有反面的態度,覺得Java內建的觀察者模式,違法了面向介面程式設計這個原則,但是如果轉念想一想,的確你拿一個主題在這寫觀察者模式(我們自己的實現),介面的思想很好,但是如果現在繼續新增很多個主題,每個主題的ddObserver,removeObserver,notifyObservers程式碼基本都是相同的吧,介面是無法實現程式碼複用的,而且也沒有辦法使用組合的模式實現這三個方法的複用,所以我覺得這裡把這三個方法在類中實現是合理的。