JAVA的觀察者模式的作用是什么

今天就跟大家聊聊有關(guān)JAVA的觀察者模式的作用是什么，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

    當(dāng)對象間存在一對多關(guān)系時，則使用觀察者模式（Observer Pattern）。比如，當(dāng)一個對象被修改時，則會自動通知它的依賴對象。觀察者模式屬于行為型模式。觀察者模式是Java非常重要的一個設(shè)計模式。

觀察者模式所涉及的角色有：

　　●　　抽象主題(Subject)角色：抽象主題角色把所有對觀察者對象的引用保存在一個聚集（比如ArrayList對象）里，每個主題都可以有任何數(shù)量的觀察者。抽象主題提供一個接口，可以增加和刪除觀察者對象，抽象主題角色又叫做抽象被觀察者(Observable)角色。

　　●　　具體主題(ConcreteSubject)角色：將有關(guān)狀態(tài)存入具體觀察者對象；在具體主題的內(nèi)部狀態(tài)改變時，給所有登記過的觀察者發(fā)出通知。具體主題角色又叫做具體被觀察者(Concrete Observable)角色。

　　●　　抽象觀察者(Observer)角色：為所有的具體觀察者定義一個接口，在得到主題的通知時更新自己，這個接口叫做更新接口。

　　●　　具體觀察者(ConcreteObserver)角色：存儲與主題的狀態(tài)自恰的狀態(tài)。具體觀察者角色實現(xiàn)抽象觀察者角色所要求的更新接口，以便使本身的狀態(tài)與主題的狀態(tài) 像協(xié)調(diào)。如果需要，具體觀察者角色可以保持一個指向具體主題對象的引用。

抽象主題（subject）角色：

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

public abstract class Subject {

    private List<MyObserver>list = new ArrayList<>();

    public void register(MyObserver myObserver){
        if (!list.contains(myObserver)){
            list.add(myObserver);
        }
    }

    public void remove(MyObserver myObserver){
        if (list.contains(myObserver)){
            list.remove(myObserver);
        }
    }

    public void notifyObserver(){
        for (MyObserver myObserver : list) {
            myObserver.update();
        }
    }


}

抽象觀察者角色：

public interface MyObserver {

    void update();
}

具體主題角色：

public class Repoter extends Subject {

    private String msg;

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
        if (change()) {
            notifyObserver();
        }
    }

    public Boolean change() {
        if (msg.equals(getMsg())) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
}

第一個具體觀察者對象：

public class PeopleDaily implements MyObserver {

    private Subject subject;

    public PeopleDaily(Subject subject) {
        this.subject = subject;
        subject.register(this);
    }

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("人民日報發(fā)布最新報道：" + ((Repoter) subject).getMsg());
    }

    public void remove() {
        subject.remove(this);
    }
}

第二個具體觀察者對象：

public class NewsFeeds implements MyObserver {

    private Subject subject;

    public NewsFeeds(Subject subject) {
        this.subject = subject;
        subject.register(this);
    }

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("新聞聯(lián)播發(fā)布最新報道：" + ((Repoter) subject).getMsg());
    }

    public void remove() {
        subject.remove(this);
    }
}

第三個具體觀察者對象：

public class XinHuaNewsAgency implements MyObserver {
    private Subject subject;

    public XinHuaNewsAgency(Subject subject) {
        this.subject = subject;
        subject.register(this);
    }

    @Override
    public void update() {
        System.out.println("新華社發(fā)布最新報道：" + ((Repoter) subject).getMsg());
    }

    public void remove() {
        subject.remove(this);
    }
}

測試：

public class TestDemo {

    @Test
    public void demo(){
        Repoter repoter = new Repoter();
        NewsFeeds newsFeeds = new NewsFeeds(repoter);
        XinHuaNewsAgency xinHuaNewsAgency = new XinHuaNewsAgency(repoter);
        PeopleDaily peopleDaily = new PeopleDaily(repoter);

        repoter.setMsg("為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗?。?！");

    }
}

結(jié)果：

新聞聯(lián)播發(fā)布最新報道：為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗！??！
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刪除一個觀察者再試：

public class TestDemo {

    @Test
    public void demo(){
        Repoter repoter = new Repoter();
        NewsFeeds newsFeeds = new NewsFeeds(repoter);
        XinHuaNewsAgency xinHuaNewsAgency = new XinHuaNewsAgency(repoter);
        PeopleDaily peopleDaily = new PeopleDaily(repoter);

        repoter.setMsg("為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗?。?！");
        repoter.remove(xinHuaNewsAgency);
        System.out.println("————————————————————————————————————————————————");
        repoter.setMsg("華為發(fā)布最新旗艦機Mate30系列型號手機");
    }
}

結(jié)果：

新聞聯(lián)播發(fā)布最新報道：為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗?。。?
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對于觀察者模式，JDK已經(jīng)為我們提供了對應(yīng)的接口和類。

JDK源代碼：

package java.util;

/**
 * 
 * 當(dāng)一個類想要被告知可觀察對象的變化時，它可以實現(xiàn) Observer 接口。
 * @author  Chris Warth
 * @see     java.util.Observable
 * @since   JDK1.0
 */
public interface Observer {
    /**
     * 
     * 每當(dāng)觀察對象發(fā)生變化時，都會調(diào)用此方法。應(yīng)用程序調(diào)用 Observable 對象的 notifyObservers 方法，以便讓所有對 
     * 象的觀察者收到更改通知。
     * @param   o     the observable object.
     * @param   arg   an argument passed to the <code>notifyObservers</code>
     *                 method.
     */
    void update(Observable o, Object arg);
}

Observer是一個接口，只是一個方法update用于接收通知者的通知并做出相應(yīng)，具體的邏輯肯定是需要開發(fā)者自己實現(xiàn)的了。

被觀察者，JDK的源碼如下：

package java.util;

/**
 * 
 * 此類表示可觀察對象，或模型 - 視圖范例中的“數(shù)據(jù)”。它可以被子類化以表示應(yīng)用程序想要觀察的對象。 
 * 可觀察對象可以有一個或多個觀察者。觀察者可以是實現(xiàn)接口 Observer 的任何對象。
 * 在可觀察的實例發(fā)生更改后，調(diào)用 Observable 的 notifyObservers 方法，應(yīng)用程序會通過調(diào)用 update 來通知所有觀察 
 * 者的更改。 
 * 未指定通知的遞送順序。 Observable類中提供的默認實現(xiàn)將按照它們注冊的順序通知Observers，但是子類可能會更改此順 
 * 序，使用不保證順序，在單獨的線程上發(fā)送通知，或者可以保證它們的子類遵循此順序，因為它們選擇。 
 * 請注意，此通知機制與線程無關(guān)，并且與類 Object 的 wait 和 notify 機制完全分開。 
 * 當(dāng)新創(chuàng)建可觀察對象時，其觀察者集合為空。當(dāng)且僅當(dāng) equals 方法為它們返回true時，才認為兩個觀察者是相同的。
 * @author  Chris Warth
 * @see     java.util.Observable#notifyObservers()
 * @see     java.util.Observable#notifyObservers(java.lang.Object)
 * @see     java.util.Observer
 * @see     java.util.Observer#update(java.util.Observable, java.lang.Object)
 * @since   JDK1.0
 */
public class Observable {
    private boolean changed = false;
    private Vector<Observer> obs;

    //構(gòu)造方法
    public Observable() {
        obs = new Vector<>();
    }

    /**
     * 將觀察者添加到此對象的觀察者集中，前提是它與集合中已有的某個觀察者不同。未指定將通知發(fā)送給多個觀察者的順序。
     * @param   o   an observer to be added.
     * @throws NullPointerException   if the parameter o is null.
     */
    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null)
            throw new NullPointerException();
        if (!obs.contains(o)) {
            obs.addElement(o);
        }
    }

    /**
     * 
     * 從該對象的觀察者集中刪除觀察者。將 null 傳遞給此方法將不起作用。
     * @param   o   the observer to be deleted.
     */
    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }

    /**
     * 
     * 如果此對象已更改，如 hasChanged 方法所示，則通知其所有觀察者，然后調(diào)用 clearChanged 方法以指示此對象不再 
     * 更改。 
     * 每個觀察者都使用兩個參數(shù)調(diào)用 update 方法：observable對象和 null 。換句話說，此方法等效于： 
     * notifyObservers（null）
     * @see     java.util.Observable#clearChanged()
     * @see     java.util.Observable#hasChanged()
     * @see     java.util.Observer#update(java.util.Observable, java.lang.Object)
     */
    public void notifyObservers() {
        notifyObservers(null);
    }

    /**
     * 
     * 如果此對象已更改，如 hasChanged 方法所示，則通知其所有觀察者，然后調(diào)用 clearChanged 方法以指示此對象不再 
     * 更改。 
     * 每個觀察者都使用兩個參數(shù)調(diào)用 update 方法：observable對象和 arg 參數(shù)。
     * @param   arg   any object.
     * @see     java.util.Observable#clearChanged()
     * @see     java.util.Observable#hasChanged()
     * @see     java.util.Observer#update(java.util.Observable, java.lang.Object)
     */
    public void notifyObservers(Object arg) {
        /*
         * 
         * 臨時數(shù)組緩沖區(qū)，用作當(dāng)前Observers狀態(tài)的快照。
         */
        Object[] arrLocal;

        synchronized (this) {
            /* 
             * 我們不希望Observer在擁有自己的Monitor時進行任意代碼的回調(diào)。我們從Vector中提取每個Observable并存 
             * 儲Observer狀態(tài)的代碼需要同步，但是通知觀察者不會（不應(yīng)該）。這里任何潛在競爭條件的最壞結(jié)果是：
             * 1）新添加的觀察者將錯過正在進行的通知
             * 2）最近未注冊的觀察者將被錯誤地通知
             */
            if (!changed)
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
    }

    /**
     * 
     * 清除觀察者列表，以便此對象不再具有任何觀察者。
     */
    public synchronized void deleteObservers() {
        obs.removeAllElements();
    }

    /**
     * 
     * 將此 Observable 對象標記為已更改;  hasChanged 方法現(xiàn)在將返回 true 。
     */
    protected synchronized void setChanged() {
        changed = true;
    }

    /**
     * 
     * 表示此對象已不再更改，或者已向其所有觀察者通知其最近的更改，因此 hasChanged 方法現(xiàn)在將返回 false 。
     * 此方法由 notifyObservers 方法自動調(diào)用。
     * @see     java.util.Observable#notifyObservers()
     * @see     java.util.Observable#notifyObservers(java.lang.Object)
     */
    protected synchronized void clearChanged() {
        changed = false;
    }

    /**
     * 
     * 測試此對象是否已更改。
     * @return  <code>true</code> if and only if the <code>setChanged</code>
     *          method has been called more recently than the
     *          <code>clearChanged</code> method on this object;
     *          <code>false</code> otherwise.
     * @see     java.util.Observable#clearChanged()
     * @see     java.util.Observable#setChanged()
     */
    public synchronized boolean hasChanged() {
        return changed;
    }

    /**
     * 
     * 返回此 Observable 對象的觀察者數(shù)。
     * @return  the number of observers of this object.
     */
    public synchronized int countObservers() {
        return obs.size();
    }
}

Java源碼使用Vector，Vector相比于ArrayList來說，它是線程安全的。在添加和刪除觀察者時對兩個方法使用了synchronized關(guān)鍵字，這都是在為多線程考慮。

觀察者：實現(xiàn)觀察者接口（java.util.Observer），然后調(diào)用任何Observable對象的addObserver()方法，注銷觀察者時，就調(diào)用deleteObserver()方法即可。

第一個觀察者對象：

public class XinhuaNewsAgency implements Observer {

    //被觀察者對象
    private Observable observable;

    public XinhuaNewsAgency(Observable observable) {
        this.observable = observable;
        //將觀察者對象加入到觀察者集合中
        observable.addObserver(this);

    }

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {

        if(o instanceof Repoter){
            System.out.println("新華社發(fā)布最新報道:" + ((Repoter) o).getMsg());
        }
    }

    public void remove(){
        //刪除觀察者
        observable.deleteObserver(this);
    }
}

第二個觀察者對象：

public class PeopleDaily implements Observer {
    
    //被觀察者對象
    private Observable observable;

    public PeopleDaily(Observable observable) {
        this.observable = observable;
        //將觀察者對象加入到觀察者集合中
        observable.addObserver(this);
    }

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {

        if (o instanceof Repoter){
            System.out.println("人民日報發(fā)布最新報道:" + ((Repoter) o).getMsg());
        }
    }

    public void remove(){
        //刪除觀察者
        observable.deleteObserver(this);
    }
}

第三個觀察者對象：

public class NewsFeeds implements Observer {

    //被觀察對象
    private Observable observable;

    public NewsFeeds(Observable observable) {
        this.observable = observable;
        //將觀察者對象加入到觀察者集合中
        observable.addObserver(this);
    }

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {

        if (o instanceof Repoter){
            System.out.println("新聞聯(lián)播發(fā)布最新報道:" + ((Repoter) o).getMsg());
        }

    }

    public void remove(){
        //刪除觀察者
        observable.deleteObserver(this);
    }
}

被觀察者：繼承java.util.Observable類，調(diào)用setChanged()方法，標記狀態(tài)改變。然后調(diào)用nofityObservers()方法或者notifyobservers(Object arg) 方法。

public class Repoter extends Observable {

    private String msg;

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
        this.setChanged();
        this.notifyObservers(msg);
    }

}

測試：

public class TestDemo {

    @Test
    public void demo(){
        Repoter repoter = new Repoter();
        NewsFeeds newsFeeds = new NewsFeeds(repoter);
        PeopleDaily peopleDaily = new PeopleDaily(repoter);
        XinhuaNewsAgency xinhuaNewsAgency = new XinhuaNewsAgency(repoter);
        repoter.setMsg("為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗！?。?quot;);
    }
}

結(jié)果：

新華社發(fā)布最新報道:為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗?。?！
人民日報發(fā)布最新報道:為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗！??！
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結(jié)果發(fā)現(xiàn)順序和注冊的順序并不一致。將新聞聯(lián)播注銷，在運行：

public class TestDemo {

    @Test
    public void demo(){
        Repoter repoter = new Repoter();
        NewsFeeds newsFeeds = new NewsFeeds(repoter);
        PeopleDaily peopleDaily = new PeopleDaily(repoter);
        XinhuaNewsAgency xinhuaNewsAgency = new XinhuaNewsAgency(repoter);

        repoter.setMsg("為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗?。?！");
        newsFeeds.remove();
        System.out.println("————————————————————————————————————————————————");
        repoter.setMsg("華為發(fā)布最新旗艦機Mate30系列型號手機");

    }
}

結(jié)果：

新華社發(fā)布最新報道:為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗?。?！
人民日報發(fā)布最新報道:為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗?。?！
新聞聯(lián)播發(fā)布最新報道:為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗?。?！
————————————————————————————————————————————————
新華社發(fā)布最新報道:華為發(fā)布最新旗艦機Mate30系列型號手機
人民日報發(fā)布最新報道:華為發(fā)布最新旗艦機Mate30系列型號手機

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劣勢：

Observable是一個類，而不是一個接口，導(dǎo)致Observable類的擴展性不高，不如自己實現(xiàn)的觀察者模式靈活。
Observable將某些方法保護了起來(setChanged()和clearChanged()為protected)，這意味著除非繼承自O(shè)bservable，否則將有關(guān)鍵的方法不能調(diào)用。導(dǎo)致無法通過組合的方式使其它類獲得Observable類的功能。

看完上述內(nèi)容，你們對JAVA的觀察者模式的作用是什么有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關(guān)內(nèi)容，請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。