Java设计模式之观察者模式详解_消息发布/订阅_广播机制_监听器模式

一、观察者模式定义 

  观察者模式是广播机制,是消息订阅和推送的核心设计。观察者模式是对象的行为模式,又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式,通俗来讲在对象之间定义了多对一的订阅,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象,当主题对象改变状态时,主题对象的所有订阅者对象都会收到通知并自动更新。

二、四中角色

  • 抽象被观察者角色:也就是一个抽象主题(Subject),它把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中,每个主题都可以有任意数量的观察者对象。抽象主题提供一个接口,可以增加和删除观察者角色以及发布消息,一般用一个抽象类或者接口来定义。
  • 具体被观察者角色:也就是一个具体的主题对象,当主题的内部状态改变时,会向所有在该主题注册过的观察者发出通知。
  • 抽象观察者角色:为所有的具体观察者定义一个接口,在得到主题通知时更新自己。
  • 具体观察者角色:实现抽象观察者角色的更新接口。

三、场景举例

有一个微信公众号服务,不定时发布一些消息,关注公众号的用户就可以收到推送消息,取消关注的就收不到推送消息。

四、观察者(发布-订阅)模式具体实现过程

1、定义一个抽象被观察者(抽象主题)接口

/***
 * 抽象被观察者(抽象主题)接口
 * 声明了添加、删除、通知观察者方法
 */
public interface ISubject {

    public void registerObserver(IObserver o);
    public void removeObserver(IObserver o);
    public void notifyObserver();
}

2、定义一个抽象观察者接口

/***
 * 抽象观察者
 * 定义了一个update()方法,当被观察者(抽象主题)调用notifyObservers()方法时,观察者的update()方法会被触发。
 */
public interface IObserver {
   public void update(String message);
}

3、定义具体被观察者对象,实现抽象被观察者接口

/**
 * 被观察者对象,也就是微信公众号服务
 * 实现了ISubject接口,对ISubject接口的三个方法进行了具体实现
 *
public class WechatServer implements ISubject {

    //注意到这个List集合的泛型参数为IObserver接口,设计原则:面向接口编程而不是面向实现编程
    private List<IObserver> list;
    private String message;
    
    public WechatServer() {
       list = new ArrayList<IObserver>();
    }
    
    @Override
    public void registerObserver(IObserver o) {
       list.add(o);
    }

    @Override
    public void removeObserver(IObserver o) {
      if(!list.isEmpty()){
        list.remove(o);
      }   
    }

    @Override
    public void notifyObserver() {
       for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
         IObserver oserver = list.get(i);
           oserver.update(message);
       }
    }

    public void sendInfomation(String s) {
        this.message = s;
        System.out.println("微信服务更新消息: " + s);
        //消息更新,通知所有观察者
        notifyObserver();
    }
}

4、定义具体观察者,微信公众号的具体观察者即为用户User

public class User implements IObserver {

    private String name;
    private String message;
    
    public User(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public void update(String message) {
       this.message = message;
       read();
    }

    public void read() {
        System.out.println(name + " 收到推送消息: " + message);
    }
}

5、编写测试类测试

首先公众号服务(主题对象)注册三个用户,张三、李四、王五。公众号发布了一条消息"微信安卓版本功能升级!",三个用户都收到了消息。接着用户张三取消订阅该公众号,这时公众号又推送了一条消息,此时用户张三已经收不到消息,其他用户可以正常能收到微信公众号推送的消息。

public class Test {

	public static void main(String[] args) {
        WechatServer server = new WechatServer();
        IObserver userZhang = new User("ZhangSan");
        IObserver userLi = new User("LiSi");
        IObserver userWang = new User("WangWu");
        server.registerObserver(userZhang);
        server.registerObserver(userLi);
        server.registerObserver(userWang);
        server.sendInfomation("微信安卓版本功能升级!");
        
        System.out.println("----------------------------------------------");
        server.removeObserver(userZhang);
        System.out.println("用户张三取消订阅");
        server.sendInfomation("微信IOS版本功能升级!");
	}
}

控制台测试结果打印:

可以看到,这个模式是松偶合的,尤其在消息订阅设计中非常实用。改变主题或观察者中的一方,另一方不会受到影响。

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