Head First Design Patterns學習筆記-觀察者模式

認識觀察者模式

首先來看看報紙訂閱的過程

• 1.報社的業務就是出版報紙
• 2.向某家報社訂閱報紙，只要他們有新報紙出版，就會送過來，只要你是他們的訂戶
• 3.當你不想再看報紙的時候，取消訂閱，他們就不會再送新報紙
• 4.只要報社還在運營，就會一直有人來訂閱或取消訂閱報紙

觀察者模式和報紙訂閱流程是一樣的，只是名字不同。出版社改名為主題（Subject），而訂閱者改名為觀察者（Observer）

觀察者模式的定義

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受到通知並自動更新。

觀察者模式代碼

//主題介面
interface Subject {
    void registerObserver(Observer o);//增加觀察者
    void removeObserver(Observer o);//刪除觀察者
    void notifyObservers();//當主題狀態改變時，調用此方法通知所有觀察者
}
//觀察者介面
interface Observer {
    void update(float temp); //用來接收主題發送的通知，這裡假設主題是溫度計，通過介面給觀察者發送當前溫度
}
//主題實現
class Thermometer implements Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();//觀察者集合
    private float temp = 0.0f;//溫度
    public void setTemp(float temp) {//溫度更新
        this.temp = temp;
        notifyObservers();
    }
    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }
    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        if (observers.indexOf(o) >= 0)
            observers.remove(o);
    }
    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(temp);
        }
    }
}
//觀察者實現
class ObserverA implements Observer {
    @Override
    public void update(float temp) {
        System.out.println("觀察者A：當前的溫度是" + temp);
    }
}
class ObserverB implements Observer {
    @Override
    public void update(float temp) {
        System.out.println("觀察者B：當前的溫度是" + temp);
    }
}
public class JavaApplication {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
       //具體使用
       Thermometer t = new Thermometer();
       Observer a = new ObserverA();
       Observer b = new ObserverB();
       //為a,b註冊成為ts的觀察者
       t.registerObserver(a);
       t.registerObserver(b);
       //更新溫度
       t.setTemp(23.00f);
       //a不再當觀察者
       t.removeObserver(a);
       //更新溫度
       t.setTemp(24.00f);
    }
}

另外，Java中已經內置了觀察者模式，在java.util包下有Observer介面和Observable類

和這裡的Subject介面和Observer介面很相似，修改後的代碼如下

//主題實現
class Thermometer extends Observable{
    private float temp = 0.0f;//溫度
    public void setTemp(float temp) {//溫度更新
        this.temp = temp;
        setChanged();//說明狀態已改變
        notifyObservers(temp);
    }
}
//觀察者實現
class ObserverA implements Observer {
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("觀察者A：當前的溫度是" + arg);
    }
}
class ObserverB implements Observer {
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("觀察者B：當前的溫度是" + arg);
    }
}
public class JavaApplication {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
       //具體使用
       Thermometer t = new Thermometer();
       Observer a = new ObserverA();
       Observer b = new ObserverB();
       //為a,b註冊成為ts的觀察者
       t.addObserver(a);
       t.addObserver(b);
       //更新溫度
       t.setTemp(23.00f);
       //a不再當觀察者
       t.deleteObserver(a);
       //更新溫度
       t.setTemp(24.00f);
    }
}

另外，既然JDK是開源的，那麼就順便去看看JDK的源碼中的具體實現

(這裡使用的源碼版本為jdk1.8.0_74)

Observable對象：(大部分沒什麼區別的代碼就不放出來了)

public Class Observable {
    private boolean changed = false;
    private Vector<Observer> obs;
    
    ...
}

私有成員變數，一個是標誌，用於後續判斷是否通知觀察者，一個觀察者集合obs，使用的是Vector容器

標誌的用途是用於增加自由度，比如說一秒鐘更新10次數據，對於前臺顯示而言可能不需要這麼頻繁，那麼我們可以自己計數，如果達到10次才設置標誌

可以在通知觀察者方法源碼里看到changed的作用

public void notifyObservers(Object arg) {
    Object[] arrLocal;
    synchronized (this) {
        if (!changed)
            return;
        arrLocal = obs.toArray();
        clearChanged();//clearChanged方法里的具體代碼就一句：changed = false;
    }
    for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
        ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
}

而Observer介面更是沒什麼好說的

public interface Observer {
    void update(Observable o, Object arg);
}

相對於我們自己實現的觀察者模式，主要區別在於將ArrayList換成了Vector，方法都加上了synchronized關鍵字來保證線程安全，並沒有什麼特別的← ←