设计模式学习——观察者模式(Observer Pattern)
0. 前言
观察者模式在许多地方都能够用到,特别是作为MVC模式的一部分,在MVC中,模型(M):存放数据,视图(V):显示数据。当模型中的数据发生改变时,视图会得到通知,这是典型的观察者模式。
1. 定义
观察者模式:定义了一对多的关系,一个对象作为主题,它维护了一系列的依赖对象,当主题的状态发生改变时,会自动地通知依赖对象(通常通过调用依赖对象的方法来实现)。
官方定义:wiki
2. 应用
这里通过《Head first 设计模式》中的例子来实现观察者模式。这里有一个气象数据和公布栏,当气象数据发生改变时,会通知公布栏,使其更新数据。
源码:
主题Subject接口:
package ObserverPattern; public interface Subject {
public void registerObserver( Observer observer );
public void removeObserver( Observer observer );
public void notifyObservers();
}
观察者Observer接口
package ObserverPattern; public interface Observer {
public void update(Object obj);
}
气象数据实现:
package ObserverPattern; import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator; public class WeatherData implements Subject { private ArrayList<Observer> observers = null;
private double temperature;
private double humidity;
private double pressure; public WeatherData( )
{
observers = new ArrayList<>();
} public double getTemperature() {
return temperature;
} public double getHumidity() {
return humidity;
} public double getPressure() {
return pressure;
} public void SetWeather( double temperature, double humidity, double pressure )
{
this.temperature = temperature;
this.humidity = humidity;
this.pressure = pressure;
mesurementsChanged();
} public void mesurementsChanged()
{
notifyObservers();
} @Override
public void registerObserver(Observer observer) {
observers.add(observer);
} @Override
public void removeObserver(Observer observer) {
observers.remove(observer);
} @Override
public void notifyObservers() { for ( Iterator<Observer> iterator = observers.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
Observer observer = (Observer) iterator.next();
observer.update(this);
}
} }
显示接口:
package ObserverPattern; public interface DisplayBoard {
public void display();
}
公布栏实现:
package ObserverPattern; public class CurrentWeatherBoard implements Observer, DisplayBoard { private double temperature; public CurrentWeatherBoard( Subject subject ) {
subject.registerObserver(this);
} @Override
public void update(Object obj) {
if ( obj instanceof WeatherData ) {
WeatherData weatherData = (WeatherData)obj;
this.temperature = weatherData.getTemperature();
display();
}
} @Override
public void display() {
System.out.println(this.getClass().getName() + ":" + this.temperature);
} }
3. JDK中Observable类分析
在JDK中提供了Observable类以及Observer接口方便实现观察者模式,但是这里的主题是Observable是一个类,需要通过继承来实现,所以很大的限制了它的使用。
Observable类的添加观察者方法,通过synchronized实现同步,其Observable内部维护着一个Vector容器,用于存放观察者对象。
public synchronized void addObserver(Observer o) {
if (o == null)
throw new NullPointerException();
if (!obs.contains(o)) {
obs.addElement(o);
}
}
通知函数,这里会判断一个标识,所以在调用通知时需要先调用 setChanged 方法,然后将其观察者保存到一个数组中,这里会有一个问题,即当调用删除一个观察者的时候,如果正在调用notifyObservers时,依然会通知到被删除的观察者。对于添加来说也是一样的,会错过这一次的通知。
public void notifyObservers(Object arg) { Object[] arrLocal; synchronized (this) {
if (!changed)
return;
arrLocal = obs.toArray();
clearChanged();
} for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
}
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