Java設(shè)計(jì)模式之觀察者模式

觀察者模式是一種比較經(jīng)典的模式。被觀察者可以對應(yīng)多個(gè)觀察者,是一種一對多的模式。被觀察者一旦有變動,就會通知到所有注冊的觀察者,被觀察者可以增加也可以移除,易于擴(kuò)展。觀察者模式又被稱之為發(fā)布訂閱模式,監(jiān)聽器模式等等,下面通過一個(gè)買票的例子來介紹一下這種模式

買票

買票,這個(gè)動作隱含了兩個(gè)主體,一個(gè)是人,一個(gè)是票,同時(shí)這個(gè)動作還包含了一個(gè)隱藏的動作,通知。好了,這個(gè)通知就是我們用觀察者模式的地方了。

大麥網(wǎng)有這么個(gè)功能,缺貨登記,就是有票了就告訴登記的人。那我們改造一下,變成票有變化,就通知登記人。

上面的例子可以很明顯分辨出來,就是被觀察的對象,是觀察者。

被觀察者

下一步,來梳理一下通知這部分需要哪些功能。

首先,肯定是我訂閱這個(gè)票的動態(tài),暫時(shí)取名為addObserver,其次有訂閱動態(tài)就有取消訂閱removeObserver,當(dāng)然最重要的還是通知notifyObservers。

下面我們就定義一個(gè)抽象類Observable---實(shí)現(xiàn)上面所提到的三個(gè)基本功能

package me.learn.pattern.observer;

import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public abstract class Observable {

    private List<Observer> observers = new LinkedList<>();

    protected void addObserver(Observer observer) {
        this.observers.add(observer);
    }

    protected void addObservers(Observer... observers) {
        this.observers.addAll(Arrays.asList(observers));
    }

    protected void removeObserver(Observer observer) {
        this.observers.remove(observer);
    }

    protected void removeAllObservers() {
        this.observers.clear();
    }

    protected void notifyObservers(Object data) {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(this, data);
        }
    }

}

觀察者

買票的另一主體是。那么一個(gè)人在這個(gè)過程中他想要的其實(shí)很簡單,就是通知到我,就像大麥的缺貨登記,我登記了,你要通知我,也就是調(diào)用我的方法,然后我可以做我收到這個(gè)通知之后的事情。那就很明確了,觀察者需要的就是一個(gè)類似更新update的方法。我們定義一下這個(gè)觀察者的接口。

package me.learn.pattern.observer;

public interface Observer {
    void update(Observable observable, Object data);
}

接下來只要定義繼承被觀察者基類,實(shí)現(xiàn)觀察者方法就可以了。

再說買票

其實(shí),上面的過程已經(jīng)說完了觀察者模式,但是讓我們再想想缺貨登記。票和人,其實(shí)都既是觀察者也是被觀察者,票需要被觀察余量,也需要觀察人的購票;人既需要觀察票的動態(tài),也是被觀察是否購票的對象。所以我們來寫一個(gè)既是觀察者也是被觀察者的例子吧。

首先定義票,繼承被觀察者,并實(shí)現(xiàn)觀察者。

package me.learn.pattern.observer;

import java.util.Objects;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Ticket extends Observable implements Observer {

    private AtomicInteger left;

    public Ticket() {
        this.left = new AtomicInteger(0);
    }

    public Ticket(int left) {
        this.left = new AtomicInteger(left);
    }

    public synchronized void setLeft(int left) {
        this.left.set(left);
    }

    public synchronized void sold(int number) {
        if (this.left.get() >= number) {
            this.left.compareAndSet(this.left.get(), this.left.intValue() - number);
            super.notifyObservers(this.left.get());
        } else {
            System.out.println("sold out");
        }
    }

    public synchronized void soldAllTickets() {
        this.left.set(0);
        super.notifyObservers(this.left.get());
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Ticket ticket = (Ticket) o;
        return Objects.equals(left, ticket.left);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(left);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Ticket";
    }

    @Override
    public void update(Observable observable, Object data) {
        System.out.println(observable + " buys "+data+" ticket");
        sold((Integer) data);
    }
}

其次,購票人。

package me.learn.pattern.observer;

public class PersonWhoWantTickets extends Observable implements Observer {

    private String name;

    public PersonWhoWantTickets(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void buyOneTicket() {
        System.out.println(name + " buys one ticket");
        super.notifyObservers(1);
    }

    @Override
    public void update(Observable observable, Object data) {
        System.out.println(this + " received notice# tickets left["+data+"]");
        if ((int)data == 0) {
            System.out.println("oh, i can not buy more");
        } else {
            buyOneTicket();
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "PersonWhoWantTickets{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

    public static void main(String[] argv) {
        Ticket ticket = new Ticket(13);

        PersonWhoWantTickets person = new PersonWhoWantTickets("person");
        person.addObserver(ticket);
        ticket.addObservers(person);
        ticket.sold(5);

        person.buyOneTicket();
    }
}

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