内功心法专题-设计模式-19、观察者模式
1. 模式定义⭐️🔴
又被称为发布-订阅(Publish/Subscribe)模式,它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自动更新自己。❕
2. 模式结构
2.1. 模式角色⭐️🔴
- Subject:抽象主题(==抽象被观察者==),抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里(如果是接口的话,则由具体主题维护这个集合),每个主题都可以有任意数量的观察者,抽象主题提供一个接口,可以增加、删除和通知观察者对象。
- ConcreteSubject:具体主题(==具体被观察者==),该角色将有关状态存入具体观察者对象,在具体主题的内部状态发生改变时,给所有注册过的观察者发送通知。
- Observer:抽象观察者,是观察者的抽象类,它定义了一个更新接口,使得在得到主题更改通知时更新自己。
- ConcrereObserver:具体观察者,实现抽象观察者定义的更新接口,以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。
2.2. UML
见具体栗子
2.3. 实现逻辑
3. 案例分析
3.1. 微信公众号
在使用微信公众号时,大家都会有这样的体验,当你关注的公众号中有新内容更新的话,它就会推送给关注公众号的微信用户端。我们使用观察者模式来模拟这样的场景,微信用户就是观察者,微信公众号是被观察者,有多个的微信用户关注了程序猿这个公众号。
3.1.1. UML⭐️🔴

3.1.2. 实现逻辑⭐️🔴
具体主题类聚合了抽象观察者类并放入集合中,可以遍历调用所有的具体观察者的update方法
❕
3.1.3. 示例代码
[[pages/002-schdule/001-Arch/001-Subject/013-DemoCode/design_patterns/src/main/java/com/itheima/pattern/observer/WeiXinUser.java]]
3.2. 天气预报
- 1)气象站可以将每天测量到的温度,湿度,气压等等以公告的形式发布出去(比如发布到自己的网站或第三方)
- 2)需要设计开放型 API,便于其他第三方也能接入气象站获取数据
- 3)提供温度、气压和湿度的接口
- 4)测量数据更新时,要能实时的通知给第三方
3.2.1. UML⭐️🔴
3.2.2. 实现逻辑
- 1)观察者模式设计后,会以集合的方式来管理用户
Observer
,包括注册、移除和通知 - 2)这样,我们增加观察者(这里可以理解成一个新的公告板),就不需要去修改核心类
WeatherData
不会修改代码,遵守了ocp
原则
例如,我们新增SinaWebSite
和BaiDuWebSite
两个三方网站,接口气象局。此时三方只需实现相应接口即可,WeatherData
不需要有任何的改变
4. 适用场景⭐️🔴
- 对象间存在一对多关系,一个对象的状态发生改变会影响其他对象。
- 当一个抽象模型有两个方面,其中一个方面依赖于另一方面时。
5. 优缺点
1. 优点:
- 降低了目标与观察者之间的耦合关系,两者之间是抽象耦合关系。
- 被观察者发送通知,所有注册的观察者都会收到信息【可以实现广播机制】
2. 缺点:
- 如果观察者非常多的话,那么所有的观察者收到被观察者发送的通知会耗时,超大集合还会占用内存空间
- 如果被观察者有循环依赖的话,那么被观察者发送通知会使观察者循环调用,会导致系统崩溃
6. JDK源码分析
在 Java 中,通过 java.util.Observable 类和 java.util.Observer 接口定义了观察者模式,只要实现它们的子类就可以编写观察者模式实例。
1. Observable类
Observable 类是抽象目标类(被观察者),也是具体目标类。它有一个 Vector 集合成员变量,用于保存所有要通知的观察者对象,并且包括对观察者相关的注册、移除和通知等方法。
- void addObserver(Observer o) 方法:用于将新的观察者对象添加到集合中。
- void notifyObservers(Object arg) 方法:调用集合中的所有观察者对象的 update方法,通知它们数据发生改变。通常越晚加入集合的观察者越先得到通知。
- void setChange() 方法:用来设置一个 boolean 类型的内部标志,注明目标对象发生了变化。当它为true时,notifyObservers() 才会通知观察者。
2. Observer 接口
Observer 接口是抽象观察者,它监视目标对象的变化,当目标对象发生变化时,观察者得到通知,并调用 update 方法,进行相应的工作。
6.1. 示例代码
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