当前位置: 首页 > news >正文

Java设计模式之行为型模式(观察者模式)介绍与说明

一、模式结构

观察者模式包含以下四个角色:

  1. Subject(主题/被观察者)
    • 维护观察者列表,提供注册(registerObserver)、移除(removeObserver)观察者的方法,并定义通知所有观察者的方法(notifyObservers)。
    • 示例:天气数据(WeatherData)、优衣库品牌决策(UniqloBrandDecision)。
  2. Observer(观察者)
    • 定义更新接口(update),用于接收主题的通知并执行响应逻辑。
    • 示例:天气显示组件(CurrentConditionsDisplay)、消费者(Consumer)。
  3. ConcreteSubject(具体主题)
    • 实现主题接口,管理观察者列表,并在状态变化时触发通知。例如,WeatherData类在温度、湿度等数据更新时调用notifyObservers
  4. ConcreteObserver(具体观察者)
    • 实现观察者接口,定义具体响应逻辑。例如,CurrentConditionsDisplay在接收到数据后更新显示内容。

二、核心实现步骤

  1. 定义观察者接口:声明update方法,参数可为数据对象或主题引用(推模型或拉模型)。
  2. 实现具体观察者:在update方法中处理主题状态变化,例如更新UI或执行业务逻辑。
  3. 定义主题接口:包含观察者管理方法和通知方法。
  4. 实现具体主题:维护观察者列表,在状态变化时遍历并调用update方法。

三、代码示例(气象站系统)

// 观察者接口
public interface Observer {void update(float temp, float humidity, float pressure);
}
// 主题接口
public interface Subject {void registerObserver(Observer o);void removeObserver(Observer o);void notifyObservers();
}
// 具体主题类(天气数据)
public class WeatherData implements Subject {private List observers = new ArrayList<>();private float temperature, humidity, pressure;@Overridepublic void registerObserver(Observer o) { observers.add(o); }@Overridepublic void removeObserver(Observer o) { observers.remove(o); }@Overridepublic void notifyObservers() {for (Observer o : observers) {o.update(temperature, humidity, pressure);}}public void measurementsChanged() {notifyObservers();}public void setMeasurements(float temp, float humidity, float pressure) {this.temperature = temp;this.humidity = humidity;this.pressure = pressure;measurementsChanged();}
}
// 具体观察者类(当前天气显示)
public class CurrentConditionsDisplay implements Observer {private float temp, humidity;@Overridepublic void update(float temp, float humidity, float pressure) {this.temp = temp;this.humidity = humidity;display();}private void display() {System.out.println("当前温度:" + temp + "℃,湿度:" + humidity + "%");}
}

四、适用场景

  1. 事件驱动系统:如GUI事件处理、按钮点击监听。
  2. 实时数据监控:股票价格变动、传感器数据更新。
  3. 订阅/发布模型:邮件订阅、RSS订阅、消息队列。
  4. 跨模块通知:订单状态变更通知多个服务。

五、优缺点分析

优点缺点
- 解耦主题与观察者,符合开闭原则。- 观察者过多时性能下降。
- 动态扩展观察者,无需修改核心逻辑。- 通知顺序不可控,可能引发依赖链问题。
- 支持广播通信,实现事件驱动机制。- 循环依赖可能导致栈溢出。

六、高级应用与优化

  1. 异步通知:使用线程池处理观察者回调,避免阻塞主题线程。
  2. 事件参数化:通过事件对象(如VoteEvent)传递具体数据,增强灵活性。
  3. 弱引用机制:防止内存泄漏(如使用WeakReference存储观察者)。
  4. 分布式扩展:结合消息队列(如Kafka)实现跨进程观察者。

七、Java内置支持(已过时)

JDK提供java.util.ObservableObserver类,但因设计缺陷(如需手动调用setChanged())已被标记为过时。推荐自定义实现或使用现代框架(如Spring的ApplicationEvent)。


总结

观察者模式通过解耦主题与观察者,实现了灵活的通知机制,广泛应用于事件驱动、实时监控等场景。开发者需权衡性能与扩展性,合理设计通知模型(推/拉)和生命周期管理。

http://www.dtcms.com/a/272003.html

相关文章:

  • 关于k8s Kubernetes的10个面试题
  • 【AXI】读重排序深度
  • Scala实现网页数据采集示例
  • linux的用户和权限(学习笔记
  • 西门子200SMART如何无线联三菱FX3U?御控工业网关实现多站点PLC无线通讯集中控制!
  • MiniGPT4源码拆解——models
  • 膨胀卷积介绍
  • QPC框架中状态机的设计优势和特殊之处
  • 大模型在膀胱癌诊疗全流程预测及应用研究报告
  • 【Linux基础命令使用】VIM编辑器的使用
  • 【个人笔记】负载均衡
  • Linux小白学习基础内容
  • LUMP+NFS架构的Discuz论坛部署
  • 可视化DIY小程序工具!开源拖拽式源码系统,自由搭建,完整的源代码包分享
  • Spring Boot 3.4 :@Fallback 注解 - 让微服务容错更简单
  • 分桶表的介绍和作用
  • OpenSearch 视频 RAG 实践
  • GO 启动 简单服务
  • 【YOLO脚本】yolo格式数据集删除缺失删除图片和标签
  • 青岛门卫事件后:高温晕厥救援技术突破
  • 文件系统----底层架构
  • 如何处理mocking is already registered in the current thread
  • IDEA 安装AI代码助手GitHub Copilot和简单使用体验
  • Apache http 强制 https
  • 百度文心ERNIE4.5部署与性能白皮书:FastDeploy加速方案+全系列模型实测数据对比
  • DVWA靶场通关笔记-弱会话IDs(Weak Session IDs Medium级别)
  • mmu 是什么?core和die是什么?
  • 计算机网络实验——无线局域网安全实验
  • UE 植物生长 Motion Design
  • 深度学习-正则化