觀察者模式——學習筆記

来源:https://www.cnblogs.com/cndada/archive/2023/03/14/17215565.html
-Advertisement-
Play Games

觀察者模式 介紹 觀察者模式是極其重要的一個設計模式,在許多框架都使用了,以及實際開發中也會用到。 定義對象之間的一種一對多的依賴關係,使得每當一個對象的狀態發生變化時,其相關的依賴對象都可以得到通知並被自動更新。主要用於多個不同的對象對一個對象的某個方法會做出不同的反應! 以不同觀察者從同一個天氣 ...


觀察者模式

介紹

觀察者模式是極其重要的一個設計模式,在許多框架都使用了,以及實際開發中也會用到。

定義對象之間的一種一對多的依賴關係,使得每當一個對象的狀態發生變化時,其相關的依賴對象都可以得到通知並被自動更新。主要用於多個不同的對象對一個對象的某個方法會做出不同的反應!

以不同觀察者從同一個天氣臺中獲取數據為例,實踐一下簡單而普通的觀察者模式實現。在(23GoF)書中也有這個例子,這裡借鑒了Observable 進行了一些修改。

其核心在於理解它的定義、使用場景、以及四個重要的方法:

  • addObserver(Observer o);
  • addObserver(Observer o);
  • addObserver(Observer o);
  • update(Object o);

update 由 觀察者實現,其餘的由主題實現。

代碼示例

1. Subject 主題介面

/**
 * @Author CNDA
 * @Date 2023/3/14 8:42
 * @ClassName: Subject
 * @Description: Subject 主題,一旦有改變則推送給所有已經訂閱的觀察者或者觀察者自己拉取數據
 * 註意:這個方案只是做學習,並不適用於多線程以及同步的情況。
 * @Version 1.0
 */
public interface Subject {
    void addObserver(Observer o); // 添加觀察者到列表中
    
    void removeObserver(Observer o); // 從列表中輸出觀察者
    
    void notifyObserver(Object arg); // 將 arg 的數據發送給所有觀察者
    
    int size(); // 返回當前主題的所有訂閱者個數
}

2. Observer 觀察者介面/抽象類 這裡是介面實現

public interface Observer {
    /**
     * 當主題有變化,會通知所有訂閱的 Observer
     * @param arg 主題變化的數據
     * 觀察者可以主動 ”拉取“ 或者 由主題 ”推送“
     */
    void update(Object arg);
}

3. 實現 Subject 介面類——WeatherData 類

天氣主題為例。

public class WeatherData implements Subject {
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float light;
    private float co_2;
    private boolean isPush = true; // true 為主動推送,false 為訂閱者調用對應getxxx() 方法拉取數據。
    


    // 觀察者列表
    private final List<Observer> observers;
    
    // 無參構造
	public WeatherData() {
        this.observers = new ArrayList<>();
    }
    
    // 提供 getter() 給觀察者拉取數據。
    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }

    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }

    public float getLight() {
        return light;
    }

    public float getCo_2() {
        return co_2;
    }
    
    public void setPush(boolean isPush){
        this.isPush = isPush;
    }

   
    @Override
    public void addObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

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

    @Override
    public void notifyObserver(Object arg) {
        // 通知 observers 的所有觀察者
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(arg);
        }
    }

    // 設置內容、更新數據。
    public void setManager(float temperature, float humidity, float light, float co_2){
        if (isPush){
            Map<String,Float> pramMap = new HashMap<>();
            pramMap.put("temperature",temperature);
            pramMap.put("humidity",humidity);
            pramMap.put("light",light);
            pramMap.put("co_2",co_2);
            push(pramMap);
        }else {
            this.temperature = temperature;
            this.humidity = humidity;
            this.light = light;
            this.co_2 = co_2;
            pull();
        }
    }
    
    public void pull(){
        notifyObserver(null);
    }
    
    public void push(Map<String,Float> map){
        notifyObserver(map);
    }
	
    @Override
    public int size() {
        return observers.size();
    }
	// 清理 Observers
    public void clearObservers(){
        observers.clear();
    }
}

通常基礎的觀察者模式的落地實現,一般會有一個變數控制:booble change。

change 表示標記已經改變的事實。

在 java.util.Observable 中就有一個這個變數,其主要作用是由主題來規定是否更新數據。

可能有些值需要一定的量變才能代表其數據價值。並不是每次變動都要通知所有訂閱者更新數據。

而觀察者更新數據的方式又分為 主動推送(push) 和 觀察者拉取(pull):

如果有一定量的數據,並不是每個觀察者都需要主題推送所有數據,可能只需要個別數據,這個時候就可以向外部暴露介面,讓觀察者拉取所需要的數據。

4. 實現 Observer 介面類 —— DefaultObserver、BaseObserver

4.1 DisplayElement

public interface DisplayElement {
    void display();
}

所有 Observer 都需要實現這個方法,用於顯示列印不同觀察者的內容。代表觀察者的數據內容展示。

4.2 BaseObserver

使用的是推送數據。

public class BaseObserver implements Observer, DisplayElement {
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float light;
    private float co_2;

    private Subject subject;
    
    @Override
    public void update(Object arg) {
        // 解析 arg
        if (arg instanceof HashMap){
            Map<String, Float> map = (Map<String, Float>) arg;
            this.temperature = map.get("temperature");
            this.co_2 = map.get("co_2");
            this.light = map.get("light");
            this.humidity = map.get("humidity");
        }
        display();

    }


    @Override
    public void display() {
        System.out.println("BaseObserver Context temperature : " + this.temperature
                + " humidity : " + this.humidity + " light : " + this.light + " Co_2 : " + this.co_2);
    }
    
    public BaseObserver(Subject subject) {
        this.subject = subject;
    }
	
    // 取消訂閱
    public void unsubscribe() {
        subject.removeObserver(this);
    }
    
	// 設置主題
    public void setSubject(Subject subject) {
        this.subject = subject;
    }

}

4.3 DefaultObserver

使用的是拉取數據

public class DefaultObserver implements Observer, DisplayElement {
    private float temperature;
    private float humidity;
    private  Subject subject;

    public DefaultObserver(Subject subject) {
        this.subject = subject;
    }

    @Override
    public void update(Object arg) {
        // 如果 arg 是 null 則主動拉取
        if (subject instanceof WeatherData) {
            WeatherData weatherData = (WeatherData) subject;
            this.temperature = weatherData.getTemperature();
            this.humidity = weatherData.getHumidity();
        }
        display();
    }

    public void unsubscribe() {
        subject.removeObserver(this);
    }
    // 重置 Subject 引用
    public void setSubject(Subject subject) {
        this.subject = subject;
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("DefaultObserver Context temperature : " + this.temperature + " humidity : " + this.humidity);
    }
}

5. 測試效果

@Test
public void test01(){
    // 主題
    WeatherData weatherData = new WeatherData();

    // 準備兩個觀察者
    DefaultObserver observer = new DefaultObserver(weatherData);
    BaseObserver baseObserver = new BaseObserver(weatherData);

    // 將觀察者訂閱到列表中
    weatherData.addObserver(observer);
    weatherData.addObserver(baseObserver);

    // 主題更新數據
    weatherData.setManager(32.5f,20.6f,155.6f,16.9f);
    weatherData.setManager(30.2f,26.9f,504.6f,19.9f);
    weatherData.setManager(28.9f,10.6f,400.1f,30.9f);
}

已知主題預設是推送:

image-20230314162802133

只有 BaseObserver 才有數據更新。

設置 weatherData.setPush(false); 改為由觀察者拉取數據。

image-20230314162906031

註意:上面將拉取和推送單獨分開了。從而導致在推送時,拉取不到新的數據,反之亦然。

5.1 測試觀察者取消訂閱

// 主題更新數據
weatherData.setManager(32.5f,20.6f,155.6f,16.9f);
observer.unsubscribe();
weatherData.setManager(30.2f,26.9f,504.6f,19.9f);
weatherData.setManager(28.9f,10.6f,400.1f,30.9f);

image-20230314163348970

結果符合預期。

5.2 測試主題清空觀察者列表

// 主題更新數據
weatherData.setManager(32.5f,20.6f,155.6f,16.9f);
weatherData.clearObservers();
weatherData.setManager(30.2f,26.9f,504.6f,19.9f);
weatherData.setManager(28.9f,10.6f,400.1f,30.9f);

image-20230314163555151

JDK 中的 Observable 可觀察者

上面的代碼是在學習了觀察者模式以及 Observable 之後進行一些修改的。

JDK 中有觀察者模式的實現方案:ObservableObserver。但是在 JDK 9 中被廢棄了,因為存在一些問題。其中最主要的是 Observable 是一個類,不易於擴展,以及各種安全問題。而 Observer 又依賴於 Observable

所以這些問題就是 Observable 的黑暗面。

在 Swing 中,也有運用到過觀察者模式。

總結

簡單來說觀察者模式是典型的一對多結構。觀察者模式可以方便統一的更新訂閱者的數據,觀察者可以從主題中獲取對應的數據,不關心數據如何產生,以及如何傳遞,只關心如何使用這些數據。而主題只維護好觀察者列表,當數據更新時根據業務情況去通知所有訂閱的觀察者。達到松耦合、可擴展、易維護的目的。

自己對於模式的一個淺層理解和簡單代碼實現,可以根據自己的想法圍繞著該模式的定義進行設計,也可以看其他優秀的博客和優質的代碼,學習精華和思想。


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 其他章節請看: webgl 系列 漸變三角形 本文通過一個漸變三角形的示例逐步分析:varying變數、合併緩衝區、圖形裝配、光柵化、varying 內插 繪製三個點v1 需求:繪製三個相同顏色的點,效果如下: 通過三角形的學習,這個需求非常容易實現。代碼如下: const VSHADER_SOUR ...
  • 情景 關鍵 組件沒有正確引入 函數無限遞歸 解決 如果在網上搜索[Vue warn]: Component is missing template or render function. 或[Vue warn]: Invalid vnode type when creating vnode: nul ...
  • 這裡給大家分享我在網上總結出來的一些知識,希望對大家有所幫助 老實說我不喜歡用forEach,因為它導致的一些bug總是這麼不經意,盤點我不喜歡的原因 原因一:不支持處理非同步函數 先看一個例子: async function test() { let arr = [3, 2, 1] arr.forE ...
  • 寫在前面 模塊化開發是我們日常工作潛移默化中用到的基本技能,發展至今非常地簡潔方便,但開發者們(指我自己)卻很少能清晰透徹地說出它的發展背景, 發展過程以及各個規範之間的區別。故筆者決定一探乾坤,深入淺出學習一下什麼是前端模塊化。 通過本文,筆者希望各位能夠收穫到: 前端模塊化發展的大致歷史背景 � ...
  • 代碼如下: 我這邊用的阿裡OSS直傳的,主要思路是獲取截圖對象,粘貼到指定div位置,獲取文件流,將文件流賦值給clientUpload方法。 使用wx/qq 快捷指令就可以截圖上傳圖片了。 <div class="layui-form-item"> <label class="layui-form ...
  • 山海鯨可視化創造了一種CS和BS熱切換的編輯模式,即CSaaS架構,可以在安裝軟體之後一鍵從軟體的CS狀態切換為一個BS伺服器,讓私有化部署變得十分輕鬆。在視頻中我們先在CS模式下的軟體中進行了編輯,隨後熱切換到BS模式下的web中依然可以在幾乎完全相同的體驗下進行編輯。 ...
  • 代理模式(Proxy Pattern):前端設計模式中的代理模式是一種結構型模式,它允許在不改變原始對象的情況下,通過引入一個代理對象來控制對原始對象的訪問。代理對象充當原始對象的中介,客戶端與代理對象交互,代理對象再將請求轉發給原始對象。 代理模式在前端開發中經常被用來處理一些複雜或者耗時的操作, ...
  • 第一部分 類型和語法 第一章 類型 JavaScript 有七種內置類型: • 空值(null) • 未定義(undefined) • 布爾值( boolean) • 數字(number) • 字元串(string) • 對象(object) • 符號(symbol,ES6 中新增) typeof ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 概述:在C#中,++i和i++都是自增運算符,其中++i先增加值再返回,而i++先返回值再增加。應用場景根據需求選擇,首碼適合先增後用,尾碼適合先用後增。詳細示例提供清晰的代碼演示這兩者的操作時機和實際應用。 在C#中,++i 和 i++ 都是自增運算符,但它們在操作上有細微的差異,主要體現在操作的 ...
  • 上次發佈了:Taurus.MVC 性能壓力測試(ap 壓測 和 linux 下wrk 壓測):.NET Core 版本,今天計劃準備壓測一下 .NET 版本,來測試並記錄一下 Taurus.MVC 框架在 .NET 版本的性能,以便後續持續優化改進。 為了方便對比,本文章的電腦環境和測試思路,儘量和... ...
  • .NET WebAPI作為一種構建RESTful服務的強大工具,為開發者提供了便捷的方式來定義、處理HTTP請求並返迴響應。在設計API介面時,正確地接收和解析客戶端發送的數據至關重要。.NET WebAPI提供了一系列特性,如[FromRoute]、[FromQuery]和[FromBody],用 ...
  • 原因:我之所以想做這個項目,是因為在之前查找關於C#/WPF相關資料時,我發現講解圖像濾鏡的資源非常稀缺。此外,我註意到許多現有的開源庫主要基於CPU進行圖像渲染。這種方式在處理大量圖像時,會導致CPU的渲染負擔過重。因此,我將在下文中介紹如何通過GPU渲染來有效實現圖像的各種濾鏡效果。 生成的效果 ...
  • 引言 上一章我們介紹了在xUnit單元測試中用xUnit.DependencyInject來使用依賴註入,上一章我們的Sample.Repository倉儲層有一個批量註入的介面沒有做單元測試,今天用這個示例來演示一下如何用Bogus創建模擬數據 ,和 EFCore 的種子數據生成 Bogus 的優 ...
  • 一、前言 在自己的項目中,涉及到實時心率曲線的繪製,項目上的曲線繪製,一般很難找到能直接用的第三方庫,而且有些還是定製化的功能,所以還是自己繪製比較方便。很多人一聽到自己畫就害怕,感覺很難,今天就分享一個完整的實時心率數據繪製心率曲線圖的例子;之前的博客也分享給DrawingVisual繪製曲線的方 ...
  • 如果你在自定義的 Main 方法中直接使用 App 類並啟動應用程式,但發現 App.xaml 中定義的資源沒有被正確載入,那麼問題可能在於如何正確配置 App.xaml 與你的 App 類的交互。 確保 App.xaml 文件中的 x:Class 屬性正確指向你的 App 類。這樣,當你創建 Ap ...
  • 一:背景 1. 講故事 上個月有個朋友在微信上找到我,說他們的軟體在客戶那邊隔幾天就要崩潰一次,一直都沒有找到原因,讓我幫忙看下怎麼回事,確實工控類的軟體環境複雜難搞,朋友手上有一個崩潰的dump,剛好丟給我來分析一下。 二:WinDbg分析 1. 程式為什麼會崩潰 windbg 有一個厲害之處在於 ...
  • 前言 .NET生態中有許多依賴註入容器。在大多數情況下,微軟提供的內置容器在易用性和性能方面都非常優秀。外加ASP.NET Core預設使用內置容器,使用很方便。 但是筆者在使用中一直有一個頭疼的問題:服務工廠無法提供請求的服務類型相關的信息。這在一般情況下並沒有影響,但是內置容器支持註冊開放泛型服 ...
  • 一、前言 在項目開發過程中,DataGrid是經常使用到的一個數據展示控制項,而通常表格的最後一列是作為操作列存在,比如會有編輯、刪除等功能按鈕。但WPF的原始DataGrid中,預設只支持固定左側列,這跟大家習慣性操作列放最後不符,今天就來介紹一種簡單的方式實現固定右側列。(這裡的實現方式參考的大佬 ...