定義:定義對象間一種一對多的依賴關係,使得當每一個對象改變狀態,則所有依賴於它的對像都會得到通知並自動更新。
類型:行為類模式
類圖:
在軟件系統中經常會有這樣的需求:如果一個對象的狀態發生改變,某些與它相關的對像也要隨之做出相應的變化。比如,我們要設計一個右鍵菜單的功能,只要在軟件的有效區域內點擊鼠標右鍵,就會彈出一個菜單;再比如,我們要設計一個自動部署的功能,就像eclipse開發時,只要修改了文件,eclipse就會自動將修改的文件部署到服務器中。這兩個功能有一個相似的地方,那就是一個對像要時刻監聽著另一個對象,只要它的狀態一發生改變,自己隨之要做出相應的行動。其實,能夠實現這一點的方案很多,但是,無疑使用觀察者模式是一個主流的選擇。
觀察者模式的結構
在最基礎的觀察者模式中,包括以下四個角色:
被觀察者:從類圖中可以看到,類中有一個用來存放觀察者對象的Vector容器(之所以使用Vector而不使用List,是因為多線程操作時,Vector在是安全的,而List則是不安全的),這個Vector容器是被觀察者類的核心,另外還有三個方法:attach方法是向這個容器中添加觀察者對象;detach方法是從容器中移除觀察者對象;notify方法是依次調用觀察者對象的對應方法。這個角色可以是接口,也可以是抽像類或者俱體的類,因為很多情況下會與其他的模式混用,所以使用抽像類的情況比較多。
觀察者:觀察者角色一般是一個接口,它只有一個update方法,在被觀察者狀態發生變化時,這個方法就會被觸發調用。
具體的被觀察者:使用這個角色是為了便於擴展,可以在此角色中定義具體的業務邏輯。
具體的觀察者:觀察者接口的具體實現,在這個角色中,將定義被觀察者對象狀態發生變化時所要處理的邏輯。
觀察者模式實現示例
Subject接口
public interface Subject { public void registerObserver(Observer o); public void removeObserver(Observer o); public void notifyAllObservers();}Observer接口
public interface Observer { public void update(Subject s);}Hunter類實現了Subject接口
import java.util.ArrayList; public class HeadHunter implements Subject{ //define a list of users, such as Mike, Bill, etc. private ArrayList<Observer> userList; private ArrayList<String> jobs; public HeadHunter(){ userList = new ArrayList<Observer>(); jobs = new ArrayList<String>(); } @Override public void registerObserver(Observer o) { userList.add(o); } @Override public void removeObserver(Observer o) {} @Override public void notifyAllObservers() { for(Observer o: userList){ o.update(this); } } public void addJob(String job) { this.jobs.add(job); notifyAllObservers(); } public ArrayList<String> getJobs() { return jobs; } public String toString(){ return jobs.toString(); }}JobSeeker是一個觀察者:
public class JobSeeker implements Observer { private String name; public JobSeeker(String name){ this.name = name; } @Override public void update(Subject s) { System.out.println(this.name + " got notified!"); //print job list System.out.println(s); }}開始使用:
public class Main { public static void main(String[] args) { HeadHunter hh = new HeadHunter(); hh.registerObserver(new JobSeeker("Mike")); hh.registerObserver(new JobSeeker("Chris")); hh.registerObserver(new JobSeeker("Jeff")); //每次添加一個個job,所有找工作人都可以得到通知。 hh.addJob("Google Job"); hh.addJob("Yahoo Job"); }}觀察者模式的優點
觀察者與被觀察者之間是屬於輕度的關聯關係,並且是抽象耦合的,這樣,對於兩者來說都比較容易進行擴展。
觀察者模式是一種常用的觸發機制,它形成一條觸發鏈,依次對各個觀察者的方法進行處理。但同時,這也算是觀察者模式一個缺點,由於是鍊式觸發,當觀察者比較多的時候,性能問題是比較令人擔憂的。並且,在鍊式結構中,比較容易出現循環引用的錯誤,造成系統假死。
總結
java語言中,有一個接口Observer,以及它的實現類Observable,對觀察者角色常進行了實現。我們可以在jdk的api文檔具體查看這兩個類的使用方法。
做過VC++、javascript DOM或者AWT開發的朋友都對它們的事件處理感到神奇,了解了觀察者模式,就對事件處理機制的原理有了一定的了解了。如果要設計一個事件觸發處理機制的功能,使用觀察者模式是一個不錯的選擇,AWT中的事件處理DEM(委派事件模型Delegation Event Model)就是使用觀察者模式實現的。