Java观察者设计模式(Observable和Observer)

观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。

这个主题对象在状态上发生变化时,会通知所有观察者对象,让它们能够自动更新自己。

一、观察者模式介绍

在Java中通过Observable类和Observer接口实现了观察者模式。一个Observer对象监视着一个Observable对象的变化,当Observable对象发生变化时,Observer得到通知,就可以进行相应的工作。

如果画面A是显示数据库里面的数据,而画面B修改了数据库里面的数据,那么这时候画面A就要重新Load。这时候就可以用到观察者模式

二、观察者模式实现方法

java.util.Observable中有两个方法对Observer特别重要

①setChanged()方法

/** 
* Sets the changed flag for this {@code Observable}. After calling 
* {@code setChanged()}, {@code hasChanged()} will return {@code true}. 
*/ 
protected void setChanged() { 
changed = true; 
} 
②notifyObservers()方法 / notifyObservers(Object data)方法
[java] view plaincopy
/** 
* If {@code hasChanged()} returns {@code true}, calls the {@code update()} 
* method for every observer in the list of observers using null as the 
* argument. Afterwards, calls {@code clearChanged()}. 
* <p> 
* Equivalent to calling {@code notifyObservers(null)}. 
*/ 
public void notifyObservers() { 
notifyObservers(null); 
} 
/** 
* If {@code hasChanged()} returns {@code true}, calls the {@code update()} 
* method for every Observer in the list of observers using the specified 
* argument. Afterwards calls {@code clearChanged()}. 
* 
* @param data 
* the argument passed to {@code update()}. 
*/ 
@SuppressWarnings("unchecked") 
public void notifyObservers(Object data) { 
int size = 0; 
Observer[] arrays = null; 
synchronized (this) { 
if (hasChanged()) { 
clearChanged(); 
size = observers.size(); 
arrays = new Observer[size]; 
observers.toArray(arrays); 
} 
} 
if (arrays != null) { 
for (Observer observer : arrays) { 
observer.update(this, data); 
} 
} 
} 

以上两个方法十分重要

setChanged()方法 ——

用来设置一个内部标志位注明数据发生了变化
notifyObservers()方法 / notifyObservers(Object data)方法 ——
通知所有的Observer数据发生了变化,这时所有的Observer会自动调用复写好的update(Observable observable, Object data)方法来做一些处理(比如说画面数据的更新)。
我们可以看到通知Observer有两个方法,一个无参,一个有参。那么这个参数有什么作用呢?
其中一个作用:现在我不想通知所有的Observer,而只想其中一个指定的Observer做一些处理,那么就可以传一个参数作为ID,然后在所有的Observer中判断,每个Observer判断只有接收到底参数ID是属于自己的才做一些处理。

当然参数还有其他作用,我只是举了个例子。

下面举个例子加以说明:

import java.util.Observable; 
/** 
* 被观察者类 
*/ 
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; 
setChanged(); 
//只有在setChange()被调用后,notifyObservers()才会去调用update(),否则什么都不干。 
notifyObservers(); 
} 
} 
} 

上面这个类是一个被观察者类,它继承了Observable类,表示这个类是可以被观察的。
然后在setData()方法里面,也就是数据改变的地方,来调用Observable类的setChanged()方法和notifyObservers()方法,表示数据已改变并通知所有的Observer调用它们的update()方法做一些处理。

注意:只有在setChange()被调用后,notifyObservers()才会去调用update(),否则什么都不干。

/** 
* 观察者类 
*/ 
public class SimpleObserver implements Observer 
{ 
public SimpleObserver(SimpleObservable simpleObservable){ 
simpleObservable.addObserver(this ); 
} 

public void update(Observable observable ,Object data){ // data为任意对象,用于传递参数 
System.out.println(“Data has changed to” + (SimpleObservable)observable.getData()); 
} 
} 

通过生成被观察者(SimpleObservable类)的实例,来调用addObserver(this)方法让观察者(SimpleObserver类)达到观察被观察者(SimpleObservable类)的目的。
然后还要复写update()方法,做数据改变后的一些处理。

下面可以写一个简单的测试类来测试一下

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); 
} 
} 

运行结果如下

Data has changed to 1
Data has changed to 2 //第二次setData(2)时由于没有setChange,所以update没被调用
Data has changed to 3

下面介绍一个Observable类的其他一些属性和方法

属性 ——

// observers是一个List,保存着所有要通知的observer。
List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();
// changed是一个boolean型标志位,标志着数据是否改变了。
boolean changed = false;

方法 ——

// 添加一个Observer到列表observers中 
public void addObserver(Observer observer) { 
if (observer == null) { 
throw new NullPointerException(); 
} 
synchronized (this) { 
if (!observers.contains(observer)) 
observers.add(observer); 
} 
} 
// 从列表observers中删除一个observer 
public synchronized void deleteObserver(Observer observer) { 
observers.remove(observer); 
} 
// 清空列表observers 
public synchronized void deleteObservers() { 
observers.clear(); 
} 
// 返回列表observers中observer的个数 
public int countObservers() { 
return observers.size(); 
} 
// 重置数据改变标志位为未改变 
protected void clearChanged() { 
changed = false; 
} 
// 将数据改变标志位设置为改变 
protected void setChanged() { 
changed = true; 
} 
// 判断标志位的值 
public boolean hasChanged() { 
return changed; 
} 
// 通知所有observer(无参) 
public void notifyObservers() { 
notifyObservers(null); 
} 
// 通知所有observer(有参) 
@SuppressWarnings("unchecked") 
public void notifyObservers(Object data) { 
int size = 0; 
Observer[] arrays = null; 
synchronized (this) { 
if (hasChanged()) { 
clearChanged(); 
size = observers.size(); 
arrays = new Observer[size]; 
observers.toArray(arrays); 
} 
} 
if (arrays != null) { 
for (Observer observer : arrays) { 
observer.update(this, data); 
} 
} 
} 

注意:在Observer对象销毁前一定要用deleteObserver将其从列表中删除,也就是在onDestroy()方法中调用deleteObserver()方法。

不然因为还存在对象引用的关系,Observer对象不会被垃圾收集,造成内存泄漏,并且已死的Observer仍会被通知到,有可能造成意料外的错误,而且随着列表越来越大,notifyObservers操作也会越来越慢。

 观察者模式所涉及的角色有:

  ●  抽象主题(Subject)角色:抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集(比如ArrayList对象)里,每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口,可以增加和删除观察者对象,抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色。

  ●  具体主题(ConcreteSubject)角色:将有关状态存入具体观察者对象;在具体主题的内部状态改变时,给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色。

  ●  抽象观察者(Observer)角色:为所有的具体观察者定义一个接口,在得到主题的通知时更新自己,这个接口叫做更新接口。

  ●  具体观察者(ConcreteObserver)角色:存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口,以便使本身的状态与主题的状态 像协调。如果需要,具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用。