介绍
Java观察者模式(也称发布-订阅模式)是一种行为设计模式,用于对象之间的松散耦合,即当一个对象的状态发生变化时,其他依赖该对象的对象会被自动通知并作出相应的响应.
观察者模式有以下4种角色:
- Subject(主题):被观察的对象,维护一个观察者列表,提供添加,删除观察者的方法,以及通知所有观察者的方法.
- Observer(观察者):观察Subject的变化,当Subject变化时接收通知,进行相应的操作.
- ConcreteSubject(具体主题):实现Subject接口,维护自己状态的变化,当状态变化时通知所有的观察者.
- ConcreteObserver(具体观察者):实现Observer接口,具体实现在Subject发生变化时的响应方式.
实现
观察者接口
public interface Observer {
void update(float temperature,float humidity);
}
主题接口
public interface Subject {
void registerObserver(Observer observer);
void removeObserver(Observer observer);
void notifyObservers();
}
具体主题
public class WeatherData implements Subject {
private List<Observer> observers;
private float temperature;
private float humidity;
public WeatherData() {
observers = new ArrayList<>();
}
@Override
public void registerObserver(Observer observer) {
observers.add(observer);
}
@Override
public void removeObserver(Observer observer) {
observers.remove(observer);
}
@Override
public void notifyObservers() {
observers.forEach(observer -> observer.update(temperature, humidity));
}
public void setMeasurements(float temperature, float humidity) {
this.temperature = temperature;
this.humidity = humidity;
notifyObservers();
}
}
具体观察者
public class CurrentConditionsDisplay implements Observer {
private float temperature;
private float humidity;
public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData) {
weatherData.registerObserver(this);
}
@Override
public void update(float temperature, float humidity) {
this.temperature = temperature;
this.humidity = humidity;
display();
}
private void display() {
System.out.println("温度:" + temperature + "℃;湿度:" + humidity + "%");
}
}
测试
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
WeatherData weatherData = new WeatherData();
CurrentConditionsDisplay currentConditionsDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
weatherData.setMeasurements(35,53);
weatherData.setMeasurements(32,48);
weatherData.setMeasurements(26,44);
}
}
在这个例子中,WeatherData是主题,CurrentConditonsDisplay是观察者.当WeatherData的数据发生变化时,它会通知已经注册的所有观察者进行相应的更新.在这个例子中CurrentConditionsDisplay观察者会展示当前的温度和湿度信息.
总结
Java观察者模式时一种常见的设计模式.该模式中,一个对象(被观察者)维护了一个观察者列表,当它自身发生改变时,会自动通知所有观察者做出相应的响应.
优点
- 松耦合:被观察者和观察者之间是松耦合的关系,它们互相不知道对方的具体实现,只是通过接口进行通信,因此可以降低系统的耦合度,提高了系统的可扩展性.
- 可重用性:观察者模式可以注册到不同的被观察者对象中,被观察者对象也可以有多个观察者对象,从而提高了代码的可重用性.
- 开闭原则:观察者模式遵循开闭原则,因为在不修改被观察者和观察者的情况下,可以动态的添加或删除观察者对象.
缺点
- 观察者模式可能会增加系统的复杂度和理解难度,因为观察者和被观察者之间存在多对多的关系,如果关系复杂,就会增加系统的复杂度.
- 观察者模式在实现时可能会导致循环引用的问题,需要特别注意.
应用场景
- 当一个对象的改变需要同时改变其他对象时,可以考虑使用观察者模式,例如实现GUI界面中的时间处理机制.
- 当系统需要在运行时动态地将消息广播给其他对象时,可以考虑使用观察者模式,例如实现消息推送系统.
- 当需要解耦合对象之间的关系时,可以考虑使用观察者模式,例如实现MVC模式中的数据视图分离.
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