一.什么是观察者模式?
把现实世界中的报纸与订阅者的关系抽象出来就是观察者模式,一种报纸对应多个订阅者,订阅者可以随时解除订阅,未订阅的读者也可以随时开始订阅。一旦有新报纸发布,所有的订阅者都会收到新内容。
在观察者模式中,报纸叫做主题Subject,订阅者叫做观察者Observer,一个Subject可以被多个Observer关注,Observer可以随时解除关注,新的Observer也可以随时关注Subject。Subject内容发生改变时,会通知所有的Observer。
二.举个例子
很多网络游戏中都有答题活动,所有参与答题活动的玩家都会同时收到题目信息(延迟忽略不计),未参与活动的玩家可以中途加入,正在答题的玩家也可以随时退出。在此例中,游戏服务器就是“一”,玩家是“多”,题目信息就是在它们之间传递的消息。怎样才能设计出满足以上要求的类?不妨试试观察者模式。
首先,定义Subject抽象类:
package ObserverPattern; import java.util.ArrayList; /** * @author ayqy * 定义Subject抽象类 * */ public abstract class Subject { ArrayList<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();//观察者列表 /** * 注册主题 * @param o 申请注册该主题的Observer */ public void registSubject(Observer o) { observers.add(o); } /** * 删除主题 * @param o */ public void reomveSubject(Observer o) { int index = observers.indexOf(o); observers.remove(index); } /** * 通知所有观察者 * @param arg 该Subject想要传递给Observers的数据 */ public void notifyObservers(Object arg) { for(Observer o : observers) o.update(this, arg); } }
注意,这里用了抽象类而没有用接口,为什么?因为Subject的行为是fixed的,并不需要由子类来扩展。类似的,我们定义Observer抽象类:
package ObserverPattern; /** * @author ayqy * 定义Observer抽象类 * */ public abstract class Observer { Subject subject = null;//定义该Observer所关注的Subject public abstract void update(Subject subject, Object arg);//定义Observer的更新接口 }
下面开始实现我们的自定义Subject——GameServer:
package ObserverPattern; /** * @author ayqy * 定义GameServer类,继承自Subject基类,负责发布题目 * */ public class GameServer extends Subject{ Question ques;//定义题目 public Question getQues() { return ques; } public void setQues(Question q) { this.ques = q; super.notifyObservers(ques);//调用父类方法通知所有Observer } }
P.S.GameServer类的成员变量Question是对题目信息的简单封装,Question类包含题号no与题目内容content两部分定义,以及一个toString方法,返回题目描述信息。再实现我们的自定义Observer——Player:
package ObserverPattern; /** * @author ayqy * 定义PlayerA,继承自Observer基类,负责接收新题目 * */ public class PlayerA extends Observer{ public PlayerA(Subject sub) { subject = sub; } @Override public void update(Subject subject, Object arg) { Question q = (Question)arg; System.out.println("PlayerA received " + q.toString()); } }
P.S.为了使类层次更加清晰,此处并没有定义Player基类。很容易复制粘贴得到PlayerB与PlayerC,不再赘述。
至此,我们的模拟答题活动准备工作已经结束了,下面我们需要定义一个测试类来展示观察者模式的魅力。
三.效果示例
定义如下Test类:
package ObserverPattern; /** * @author ayqy * 实现一个测试类,模拟网络游戏答题活动(游戏服务器按时更新题目信息并通知所有参与答题的玩家) * */ public class Test { public static void main(String[] args) { System.out.println("答题活动即将开始。。"); //创建服务器 GameServer gs = new GameServer(); //创建玩家ABC Observer playerA = new PlayerA(gs); Observer playerB = new PlayerB(gs); Observer playerC = new PlayerC(gs); //为AB注册Subject,C对答题不感兴趣,拒绝注册 gs.registSubject(playerA); gs.registSubject(playerB); System.out.println("玩家AB成功参与答题活动。。"); System.out.println("答题活动正式开始。。"); gs.setQues(new Question(1, "第一题")); gs.setQues(new Question(2, "第二题")); System.out.println("玩家A不想玩了,退出答题活动。。"); gs.reomveSubject(playerA); gs.setQues(new Question(3, "第三题")); System.out.println("玩家C想中途加入活动"); gs.registSubject(playerC); gs.setQues(new Question(4, "第四题")); System.out.println("答题活动结束。。"); } }
结果示例:
四.总结
从上面的例子可以看出观察者模式的特点:
- 利用观察者模式可以轻易地建立对象之间“一对多”的依赖关系;
- 利用观察者模式的机制可以很容易的实现这种依赖关系的动态维护