观察者模式

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设计模式

转：http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/201617

http://ttitfly.iteye.com/blog/152512

本文参考Head First设计模式一书，感觉书中的例子实在很好，很贴切。对模式的知识点进行总结，并对书的源码做了一定注释。

观察者模式要点有二：主题和观察者。

最贴切的案例是：杂志订阅，杂志是主题，观察者是订阅者。当出版新杂志时候，这个事件会自动通知所有的订阅者。

根据OO基本原则，应该针对接口编程（当然原因很多），主题和订阅者一般都作为接口。

下面是Head First的例子，是一个气象站，用户订阅气象信息的服务。

并且，最终用户所要的信息可能是：

针对这个需求，应用观察者模式来实现：

但是这个只是一个主题与观察者的设计，观察者自身还需要将信息显示出去。那么再用一个接口，专门来实现展示的功能。

实际上，上面的DisplayElement接口用再此处，本质上是策略模式的应用。

理解每个模式的特点对交流和设计都有很大帮助，当OO思想境修炼到很高的程度时，应该是忘掉所有的模式，而可以根据需要做出最佳设计，这个程度可以算手中无剑，心中有剑的地步。

下面是源码，只列出接口：

/**
* 主题
*/
public interface Subject {
  public void registerObserver(Observer o);
  public void removeObserver(Observer o);
  public void notifyObservers();
}

/**
* 观察者
*/
public interface Observer {
public void update(float temp, float humidity, float pressure);
}

/**
* 布告板
*/
public interface DisplayElement {
public void display();
}

测试main方法:

  public static void main(String[] args) {
                //创建主题
    WeatherData weatherData = new WeatherData();
                //创建三个观察者
    CurrentConditionsDisplay currentDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
    StatisticsDisplay statisticsDisplay = new StatisticsDisplay(weatherData);
    ForecastDisplay forecastDisplay = new ForecastDisplay(weatherData);
    HeatIndexDisplay heatIndexDisplay = new HeatIndexDisplay(weatherData);
                //进行气象测量，主题的状态会因为测量值而改变
    weatherData.setMeasurements(80, 65, 30.4f);
    weatherData.setMeasurements(82, 70, 29.2f);
    weatherData.setMeasurements(78, 90, 29.2f);
  }

本例仅仅是为了说明这种模式，设计还远不够完美。实际上，主题中应该有一个线程去扫描状态的变化，当变化了，自动去调用measurementsChanged()方法。

观察者模式使用很普遍，GUI编程中事件注册就是典型的观察者模式的应用。

以上是自己实现的观察者模式，下文将讲述JDK所实现的观察者模式。

-------------------------------

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，让他们能够自动更新自己

观察者模式的组成

1.抽象主题角色:把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中，每个抽象主题角色都可以有任意数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者角色。一般用一个抽象类或接口来实现
2.抽象观察者角色:为所有具体的观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己。
3.具体主题角色(Watched):把所有对观察者对象的引用保存在一个集合中，每个抽象主题角色都可以有任意数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者角色。一般用一个抽象类或接口来实现。
4.具体观察者角色(Watcher):为所有具体的观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己

A.自定义观察者模式

例如：
1.抽象主题角色类

Java代码

package com.observe;
public interface AbstractWatched {
//增加一个观察者
public void addAbstactWatcher(AbstractWatcher watcher);
//移除一个观察者
public void removeAbstactWatcher(AbstractWatcher watcher);
//移除所有的观察着
public void removeAll();
//通知所有的观察者
public void notifyWatchers();
}

2.抽象观察者角色

Java代码

package com.observe;
public interface AbstractWatcher {
public void update();
}

3.具体主题角色(Watched)

Java代码

package com.observe;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ConcreteWatched implements AbstractWatched {
//list:存放观察者的一个集合对象
List<AbstractWatcher> list = new ArrayList<AbstractWatcher>();
//增加一个观察者
public void addAbstactWatcher(AbstractWatcher watcher) {
list.add(watcher);
}
//移除一个观察者
public void removeAbstactWatcher(AbstractWatcher watcher) {
list.remove(watcher);
}
//移除所有的观察着
public void removeAll() {
list.clear();
}
//通知所有的观察者
public void notifyWatchers() {
for (AbstractWatcher watcher : list){
watcher.update();
}
}
}

4.具体观察者角色(Watcher)

Java代码

package com.observe;
public class ConcreteWatcher implements AbstractWatcher {
//观察到被观察者发生变化时，执行的方法
public void update() {
System.out.println("update....." );
}
}

5.客户端调用：

Java代码

package com.observe;
public class ClientTest {
public static void main(String[] args){
//定义一个被观察者对象
AbstractWatched watched = new ConcreteWatched();
//定义三个观察者对象
AbstractWatcher watcher1 = new ConcreteWatcher();
AbstractWatcher watcher2 = new ConcreteWatcher();
AbstractWatcher watcher3 = new ConcreteWatcher();
//被观察者添加观察者. 被观察者和观察者之间关系是一对多关系
watched.addAbstactWatcher(watcher1);
watched.addAbstactWatcher(watcher2);
watched.addAbstactWatcher(watcher3);
System.out.println("第1次..." );
//被观察者发生改变时，通知观察者执行相应方法
watched.notifyWatchers();
//移除一个观察者
watched.removeAbstactWatcher(watcher2);
System.out.println("第2次..." );
//被观察者发生改变时，通知观察者执行相应方法
watched.notifyWatchers();
//移除一个所有观察者
watched.removeAll();
System.out.println("第3次..." );
//被观察者发生改变时，通知观察者执行相应方法
watched.notifyWatchers();
}
}

执行结果为：
第1次...
update.....
update.....
update.....
第2次...
update.....
update.....
第3次...

B:对于java的观察者模式框架

从AWT1.1开始图形系统的事件模型采用观察者模式，因此观察者模式在Java语言中的地位极其重要
在xml解析中的SAX也采用了观察者模式来实现
Java也提供了对观察者模式的内置支持

内置观察者模式主要有2个类，一个是类Observable,一个是接口类Observer

Observable类是被观察者，子类只要继承它即可。而且添加观察者等方法已经都实现了.
Observer是观察者，只有一个接口方法public void update(Observable arg0, Object arg1)，需要其子类来实现.这里，observOb是被观测的对象，而arg是由notifyObservers( )方法传递的值。当被观测对象发生了改变，调用update( )方法

1. 被观察者要继承Observable类

2. 被观察者通知观察者时，也就是调用notifyObservers方法时，一定要先调用setChanged()方法(该方法的作用就是将对象里面的changed这个boolean变量设定为true，因为 notifyObservers要首先检查该变量是否为true，如果为false就不执行而直接返回了)

3. Observable类的两个重载的notifyObservers方法，带参数的那个方法，里面的参数就是Observer接口中的update方法中的第二个参数

一个被观测的对象必须服从下面的两个简单规则。第一，如果它被改变了，它必须调用 setChanged( )方法。第二，当它准备通知观测程序它的改变时，它必须调用notifyObservers( )方法。这导致了在观测对象中对update( )方法的调用。注意——当对象在调用notifyObservers( )方法之前，没有调用setChanged( )方法，就不会有什么动作发生。在update( )被调用之前，被观测对象必须调用setChanged( )和notifyObservers( )两种方法

例如：
被观察者：

Java代码

package com.observe2;
import java.util.Observable;
public class Watched extends Observable{
public void count( int number){
for ( ; number >= 0 ; number-- ){
setChanged();
// 注意notifyObservers()有两种形式：一种带有参数而另一种没有。当用参数调用notifyObservers( )方法时，该对象被传给观测程序的update( )方法作为其第二个参数。否则，将给update( )方法传递一个null。可以使用第二个参数传递适合于你的应用程序的任何类型的对象。
//也就是说notifyObservers()内部实际调用的是notifyObservers(null);
notifyObservers(number);
}
}
}

第一个观察者

Java代码

package com.observe2;
import java.util.Observable;
import java.util.Observer;
public class Watcher implements Observer{
public void update(Observable arg0, Object arg1) {
System.out.println((Integer)arg1);
}
}

第二个观察者：

Java代码

package com.observe2;
import java.util.Observable;
import java.util.Observer;
public class Watcher2 implements Observer{
public void update(Observable arg0, Object arg1) {
if ((Integer)arg1 == 0 ){
System.out.println("done" );
}
}
}

客户端调用：

Java代码

package com.observe2;
public class Client {
public static void main(String[] args){
//定义一个被观察者
Watched watched = new Watched();
//定义2个观察者
Watcher watcher = new Watcher();
Watcher2 watcher2 = new Watcher2();
//给被观察者添加观察者
watched.addObserver(watcher);
watched.addObserver(watcher2);
watched.count(10 );
}
}

输出结果为：
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
done
0

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组合模式 | 执行Runtime.exec异常: error=12,Cannot ...

2012-03-31 16:51
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