在Java中通過Observable類和Observer接口實現了觀察者模式。一個Observer對象監視着一個Observable對象的變化,當Observable對象發生變化時,Observer得到通知,就可以進行相應的工作。例如在文檔/視圖結構中,文檔被修改了,視圖就會得到通知。 java.util.Observable中有兩個方法對Observer特別重要,一個是setChange()方法用來設置一個內部標誌位註明數據發生了變化;一個是notifyObservers()方法會去調用一個列表中所有的Observer的update()方法,通知它們數據發生了變化。 Observer通過Observable的addObserver()方法把自己添加到這個列表中。這個列表雖然由Observable擁有,但Observable並不知道到底有哪些Observer正在觀察等待通知。Observable只提供一個方法讓Observer能把自己添加進列表,並保證會去通知Observer發生了變化。通過這種機制,可以有任意多個Observer對Observable進行觀察,而不影響Observable的實現。
一個簡單例子: import java.util.Observable;
public class SimpleObservable extends Observable { private int data = 0;
public int getData(){ return data; }
public void setData(int i){ if(this.data != i){ this.data = i; setChange();} notifyObservers(); //只有在setChange()被調用後,notifyObservers()纔會去調用update(),否則什麼都不幹。 } } }
import java.util.Observable; import java.util.Observer;
public class SimpleObserver implements Observer { public SimpleObserver(SimpleObservable so){ so.addObserver(this ); }
public void update(Observable o,Object arg/*任意對象,用於傳遞參數*/){ System.out.println(“Data has changed to” + (SimpleObservable)o.getData()); } }
public class SimpleTest { public static void main(String[] args){ SimpleObservable doc = new SimpleObservable (); SimpleObserver view = new SimpleObserver (doc); doc.setData(1); doc.setData(2); doc.setData(2); doc.setData(3); } }
Data has changed to 1 Data has changed to 2 //第二次setData(2)時由於沒有setChange,所以update沒被調用 Data has changed to 3
Observable類有兩個私有變量。一個boolean型的標誌位,setChange()將它設爲真,只有它爲真時,notifyObservers方法纔會調用Observer的update方法,clearChange()設標誌位爲假,hasChange返回當前標誌位的值。另一個是一個Vector,保存着一個所有要通知的Observer列表,addObserver添加Observer到列表,deleteObserver從列表中刪除指定Observer,deleteObservers清空列表,countObservers返回列表中Observer的數目,在Observer對象銷燬前一定要用deleteObserver將其從列表中刪除,不然因爲還存在對象引用的關係,Observer對象不會被垃圾收集,造成內存泄漏,並且已死的Observer仍會被通知到,有可能造成意料外的錯誤,而且隨着列表越來越大,notifyObservers操作也會越來越慢。 Observable的所有方法都是同步的,保證了在一個線程對其標誌位、列表進行操作時,不會有其它線程也在操作它。 Observable的notifyObservers(Object obj)形式可以再調用update時將參數傳進去。 通知順序通常時越晚加入列表的越先通知。update會被依次調用,由於一個update返回後下一個update才被調用,這樣當update中有大量操作時,最好將其中的工作拿到另一個線程或者Observer本身同時也是一個Thread類,Observer先掛起,在update中被喚醒,這樣會有一個隱患,Observer線程還沒來得及掛起,update就被調用了,通知消息就這樣被錯過了,一種解決辦法是在Observer中實現一個同步的隊列結構,並有一個類來封裝參數,update實現一個參數類的對象把接收到的通知消息的參數封裝在裏面,然後把其加進隊列,run方法從隊列中移除參數對象,並進行處理,這保證了沒有通知信息被丟失。 在多線程時,只有Observer會與單線程不同,Observable不需任何改變來支持多線程,因爲它又很多作爲單獨線程運作的Observer。
一個多線程例子: import java.util.*;
public class SimpleObserverEx extends Thread implements Observer { Queue queue;//利用一個消息隊列來接收Observable的通知,保證消息不會丟失
public void run(){ while(true){ ArgPack a = (ArgPack) queue.dequeue(); Observable o = a.o; Object obj = a.arg; //…執行相應的工作 } }
public void update(Observable o, Object arg){ ArgPack a = new ArgPack (o,arg); queue.queue(a); } }
import java.util.*;
public class Queue extends LinkedList{ public synchronized void queue(Object o){ addLast(o); notify(); }
public synchronized void dequeue(){ while(this.isEmpty()){ try{ wait(); } catch(InterruptedException el){ } } Object o; try{ o =this.removeFirst(); } catch(NoSuchElementException){ o = null; } return o; } }
public class ArgPack { public Observable o; public Object obj; public ArgPack (Observable o,Object obj){ this.o = o;this.obj = obj; } }
Observable是一個類而不是一個接口這限制了它的使用,一個解決的辦法是在一個Observable類中把我們的類包裝進去(把我們的類實例當作Observable的域),因爲Observable中的setChange是一個protected方法,我們沒法在外面調用它。所以沒法在我們的類中包裝一個Observable,但是如果我們的類中同樣也有protected方法,那這個辦法就無法使用。 |
Observable與Observer
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