java设计模式之观察者模式
模式的定义与特点
观察者(Observer)模式的定义:指多个对象间存在一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。这种模式有时又称作发布-订阅模式、模型-视图模式,它是对象行为型模式。
观察者模式是一种对象行为型模式,其主要优点如下。
降低了目标与观察者之间的耦合关系,两者之间是抽象耦合关系。
目标与观察者之间建立了一套触发机制。
它的主要缺点如下。
目标与观察者之间的依赖关系并没有完全解除,而且有可能出现循环引用。
当观察者对象很多时,通知的发布会花费很多时间,影响程序的效率。
模式的结构与实现
实现观察者模式时要注意具体目标对象和具体观察者对象之间不能直接调用,否则将使两者之间紧密耦合起来,这违反了面向对象的设计原则。
1.模式的结构
观察者模式的主要角色如下。
1.抽象主题(Subject)角色
也叫抽象目标类,它提供了一个用于保存观察者对象的聚集类和增加、删除观察者对象的方法,以及通知所有观察者的抽象方法。
2.具体主题(Concrete Subject)角色
也叫具体目标类,它实现抽象目标中的通知方法,当具体主题的内部状态发生改变时,通知所有注册过的观察者对象。
3.抽象观察者(Observer)角色
它是一个抽象类或接口,它包含了一个更新自己的抽象方法,当接到具体主题的更改通知时被调用。
4.具体观察者(Concrete Observer)角色
实现抽象观察者中定义的抽象方法,以便在得到目标的更改通知时更新自身的状态。
观察者模式的结构图如图 1 所示。
2. 模式的实现
观察者模式的实现代码如下:
package com.user.observer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
//观察者模式
public class ObserverTest {
public static void main(String[] args) {
Subject subject = new ConcreteSubject();
Observer observer = new Observer1();
Observer observer2 = new Observer2();
subject.addObserver(observer);
subject.addObserver(observer2);
subject.notifyAllObserver();
}
}
abstract class Subject{
List<Observer> observers = new ArrayList<>();
public void addObserver(Observer observer){
observers.add(observer);
}
public void removeObserver(Observer observer){
observers.remove(observer);
}
public abstract void notifyAllObserver();
}
class ConcreteSubject extends Subject{
@Override
public void notifyAllObserver() {
System.out.println("通知注册过的观察者改变");
for (Observer observer : observers) {
observer.respnose();
}
}
}
interface Observer{
void respnose();
}
class Observer1 implements Observer{
@Override
public void respnose() {
System.out.println("observer1做出响应");
}
}
class Observer2 implements Observer{
@Override
public void respnose() {
System.out.println("observer2做出响应");
}
}
模式应用实例:
利用观察者模式设计一个程序,分析“人民币汇率”的升值或贬值对进口公司的进口产品成本或出口公司的出口产品收入以及公司的利润率的影响。
上图:
代码:
package com.user.observer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class RMBrateTest {
public static void main(String[] args) {
Rate rate = new RMBRate();
Company companyA = new CompanyA();
Company companyB = new CompanyB();
rate.addCompany(companyA);
rate.addCompany(companyB);
rate.notifyCompany(10);
}
}
//抽象目标:汇率
abstract class Rate{
List<Company> companies = new ArrayList<>();
public void addCompany(Company company){
companies.add(company);
}
public void removeCompany(Company company){
companies.remove(company);
}
abstract void notifyCompany(int num);
}
//抽象目标实现
class RMBRate extends Rate{
@Override
void notifyCompany(int num) {
for (Company company : companies) {
company.response(num);
}
}
}
//抽象观察者:公司
interface Company{
void response(int num);
}
//具体公司:进口公司A
class CompanyA implements Company{
@Override
public void response(int num) {
if(num>0){
System.out.println("人民币汇率升值"+num+"个基点,降低了进口产品成本,提升了进口公司利润率。");
}else {
System.out.println("人民币汇率贬值"+num+"个基点,增加了进口产品成本,降低了进口公司利润率。");
}
}
}
//具体观察者2:出口公司
class CompanyB implements Company {
public void response(int number)
{
if(number>0)
{
System.out.println("人民币汇率升值"+number+"个基点,降低了出口产品收入,降低了出口公司的销售利润率。");
}
else if(number<0)
{
System.out.println("人民币汇率贬值"+(-number)+"个基点,提升了出口产品收入,提升了出口公司的销售利润率。");
}
}
}