Java的觀察者模式的實現方法

這篇文章主要講解了“Java的觀察者模式的實現方法”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Java的觀察者模式的實現方法”吧！

觀察者模式又稱為發布/訂閱(Publish/Subscribe)模式，觀察者模式定義了對象間的一種一對多依賴關系，使得每當一個對象改變狀態，則所有依賴于它的對象都會得到通知并被自動更新。

觀察者(Observer)相當于事件監聽者，被觀察者(Observable)相當于事件源和事件，將觀察者和被觀察者的對象分離開，提高了應用程序的可維護性和重用性。執行邏輯時通知observer即可觸發oberver的update，同時可傳被觀察者和參數。

觀察者Observer：所有潛在的觀察者必須實現觀察者接口，這個接口只有update方法，當主題改變時，它被調用。

具體觀察者ConcreteObserver: 具體觀察者可以是任何實現了Observer接口的類。觀察者必須注冊具體主題，一邊接收更新。

可觀察者Subject: 主題接口，即可觀察者Observable，對象使用此接口注冊為觀察者，或者把自己從觀察者中刪除，每個主題可以有多個觀察者。

具體可觀察者ConcreteSubject: 一個具體主題實現了主題接口，除了注冊和撤銷之外，具體主題還實現了notifyObservers()方法，這個方法用來在主題狀態改變時更新所有觀察者。具體主題也可能有設置和獲取狀態的方法。

Subject(被觀察者)包含了一些需要在其狀態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，可以推送更新內容，或者提供另外一個方法來獲得更新內容。參考資料：https://www.javacodegeeks.com/2013/08/observer-design-pattern-in-java-example-tutorial.html

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

觀察者模式的UML圖

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

觀察者模式實例

在此實例中，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容提交導致的變化都會通知所有注冊的觀察者。基于Subject被觀察者的需求，這個是實現一個基本的Subject接口，此接口定了一系列具體的方法需要在隨后實現接口的具體類中被實現。

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);

}

現在創建一個相關聯的觀察者。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。

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);
    
}

這種關聯已經建立。現在實現具體的主題。

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，但是有人調用notifyObservers()方法，他就不能發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布給主題之前，通知只能被發送到注冊的觀察者處。此處是觀察者的實現。他們將一直關注subject對象。

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傳遞給update()方法。

下面是一個簡單的測試程序來驗證話題類的實現。

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");
    
    }
}

此處為上述輸出內容：

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

觀察者模式也被叫做發布訂閱模式。JAVA中的一些具體應用如下：

Swing java.util.EventListener
javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener
javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener

感謝各位的閱讀，以上就是“Java的觀察者模式的實現方法”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Java的觀察者模式的實現方法這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！