觀察者模式

flybywind 發布于2019-08-16 17:48 / 2847人閱讀

摘要：觀察者模式定義了對象之間的一對多依賴，這樣一來，當一個對象改變狀態時，它的所有依賴者都會收到通知并自動更新。所有的觀察者只需要保有一個對象的引用，便可以在各自的構造器中實現對自身的注冊。

觀察者模式定義了對象之間的一對多依賴，這樣一來，當一個對象改變狀態時，它的所有依賴者都會收到通知并自動更新。

這就好比一個辦在線教育的老師(OnlineTeacher)和線下的若干學生(localStudent1, localStudent2, localStudent3 ...)之間的關系。

當這個老師在線上發布了一條消息之后，他所有的學生都會收到通知，并可以根據這條消息的內容來實現對應的更新。

觀察者模式類圖

為了實現松耦合設計，OnlineTeacher對象只需要實現Subject接口，并實現其中規定的三個方法即可：

registerObserver(); //注冊觀察者

removeObserver(); //取消注冊觀察者

notifyObserver(); //通知觀察者

Subject接口：

public interface Subject {
    //Subject接口中的三個方法,用于注冊、移除和通知observers
    void registerObserver(Observer observer);

    void removeObserver(Observer observer);
    //以上兩個方法都需要一個observer對象作為變量，以實現注冊或被刪除

    void notifyObservers();
}

同時，OnlineTeacher對象還需要一個數據結構，來存儲已經注冊的學生對象。

OnlineTeacher類

public class OnlineTeacher implements Subject {
    //建立一個數據結構來存儲注冊過的observer對象
    private ArrayList observerArrayList;
    //用message來模擬老師講課
    private String message;

    //OnlineTeacher類的構造器，生成該對象時，會初始化一個observerArrayList
    public OnlineTeacher() {
        observerArrayList = new ArrayList<>();
    }

    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observerArrayList.add(observer);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        int i = observerArrayList.indexOf(observer);
        if (i > 0) {
            observerArrayList.remove(i);
        }
    }

    //實現notifyObservers()，實質上就是遍歷observerArrayList，讓其中的每一個observer對象調用他們的update()方法
    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (int i = 0; i < observerArrayList.size(); i++) {
            observerArrayList.get(i).updates(message);
        }
    }

    //OnlineTeacher有一個方法，setMessage()
    public void setMessage(String newMessage) {
        this.message = newMessage;
        messageChanged(); //message賦值之后，調用messageChanged()方法
    }

    //還有一個方法，messageChanged,在此方法中調用notifyObservers()
    public void messageChanged() {
        notifyObservers();
    }
}

而所有的學生對象只需要實現Observer接口即可成為“觀察者”。
所有的觀察者只需要保有一個OnlineTeacher對象的引用，便可以在各自的構造器中實現對自身的注冊。

Observer接口

public interface Observer {

    void updates(String message);
}

用來模擬的localStudent對象們

localStudent1類：

public class LocalStudent1 implements Observer {

    private Subject onlineTeacher;

    //構造器需要OnlineTeacher對象（也就是subject），用來注冊自己
    public LocalStudent1(Subject onlineTeacher) {
        this.onlineTeacher = onlineTeacher;
        onlineTeacher.registerObserver(this);

    }


    @Override
    public void updates(String message) {
        System.out.println("localStudent1從onlineTeacher那兒得到的message是：" +
                message +","+
                "我領悟到的是:女子和小人一樣");
    }
}

localStudent2類：

public class LocalStudent2 implements Observer {
    private Subject onlineTeacher;

    public LocalStudent2(Subject onlineTeacher) {
        this.onlineTeacher = onlineTeacher;
        onlineTeacher.registerObserver(this);
    }

    @Override
    public void updates(String message) {
        System.out.println("localStudent2從onlineTeacher那兒得到的message是：" +
                message +","+
                "我領悟到的是:這話還有后半句——近之則不遜，遠之則怨");
    }
}

localStudent3類：

public class LocalStudent3 implements Observer{

    private Subject onlineTeacher;

    public LocalStudent3(Subject onlineTeacher) {
        this.onlineTeacher = onlineTeacher;
        onlineTeacher.registerObserver(this);
    }

    @Override
    public void updates(String message) {
        System.out.println("localStudent3從onlineTeacher那兒得到的message是：" +
                message +","+
                "我領悟到的是:一個人對他親近了，他對你不尊重，疏遠了卻又有怨言！");

    }
}

運行ObserverPatternRunDemo.java

public class ObserverPatternRunDemo {

    public static void main (String [] args){
        OnlineTeacher onlineTeacher = new OnlineTeacher();

        LocalStudent1 localStudent1 = new LocalStudent1(onlineTeacher);
        LocalStudent2 localStudent2 = new LocalStudent2(onlineTeacher);
        LocalStudent3 localStudent3 = new LocalStudent3(onlineTeacher);

        onlineTeacher.setMessage("子曰：唯女子與小人難養也");
    }


}

運行時，以localStudent1對象為例。生成該對象時，會調用onlineTeacher對象的registerObserver()方法，將其自身加入到onlineTeacher對象的observerArrayList當中。
當onlineTeacher對象調用setMessage("子曰：唯女子與小人難養也");時，相當于message的值為子曰：唯女子與小人難養也。

//OnlineTeacher.java中定義的setMessage()和messageChanged()方法
...
  //OnlineTeacher有一個方法，setMessage()
    public void setMessage(String newMessage) {
        this.message = newMessage;
        messageChanged(); //message賦值之后，調用messageChanged()方法
    }

    //還有一個方法，messageChanged,在此方法中調用notifyObservers()
    public void messageChanged() {
        notifyObservers();
    }
}
...

根據onlineTeacher類中定義的方法，應有：
先調用messageChanged()方法，然后會調用notifyObservers()方法,而notifyObservers()方法會遍歷所有的Observer對象，并調用他們的update()方法:

  //實現notifyObservers()，實質上就是遍歷observerArrayList，讓其中的每一個observer對象調用他們的update()方法
    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (int i = 0; i < observerArrayList.size(); i++) {
            observerArrayList.get(i).updates(message);
        }
    }

3個localStudent對象的update()方法：
localStudent1.update();

   @Override
    public void updates(String message) {
        System.out.println("localStudent1從onlineTeacher那兒得到的message是：" +
                message +","+
                "我領悟到的是:女子和小人一樣");
    }
}

localStudent2.update();

  @Override
    public void updates(String message) {
        System.out.println("localStudent2從onlineTeacher那兒得到的message是：" +
                message +","+
                "我領悟到的是:這話還有后半句——近之則不遜，遠之則怨");
    }

**localStudent3.update();**

   @Override
    public void updates(String message) {
        System.out.println("localStudent3從onlineTeacher那兒得到的message是：" +
                message +","+
                "我領悟到的是:一個人對他親近了，他對你不尊重，疏遠了卻又有怨言！");

    }

Demo運行的結果

localStudent1從onlineTeacher那兒得到的message是：子曰：唯女子與小人難養也,我領悟到的是:女子和小人一樣
localStudent2從onlineTeacher那兒得到的message是：子曰：唯女子與小人難養也,我領悟到的是:這話還有后半句——近之則不遜，遠之則怨
localStudent3從onlineTeacher那兒得到的message是：子曰：唯女子與小人難養也,我領悟到的是:一個人對他親近了，他對你不尊重，疏遠了卻又有怨言！

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