Java设计模式（学习笔记）--Observer 模式

一、概述

Java深入到一定程度,就不可避免的碰到设计模式(design pattern)这一概念,了解设计模式,将使自己对java中的接口或抽象类应用有更深的理解.设计模式在java的中型系统中应用广泛,遵循一定的编程模式,才能使自己的代码便于理解,易于交流,Observer(观察者)模式是比较常用的一个模式,尤其在界面设计中应用广泛,而本站所关注的是Java在电子商务系统中应用,因此想从电子商务实例中分析Observer的应用.

Observer（观察者）模式又被称作发布－订阅（Publish-Subscribe）模式，用于定义对象间的一对多的依赖关系，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。

二、结构

上面的类图中包括如下组成部分：

Subject（抽象主题）角色：主题角色把所有对观察考对象的引用保存在一个聚集里，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，主题角色又叫做抽象被观察者（Observable）角色，一般用一个抽象类或者一个接口实现。

Observer（抽象观察者）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。抽象观察者角色一般用一个抽象类或者一个接口实现。在这个示意性的实现中，更新接口只包含一个方法（即Update()方法），这个方法叫做更新方法。 

ConcreteSubject（具体主题）角色：将有关状态存入具体现察者对象；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角色（Concrete Observable）。具体主题角色通常用一个具体子类实现。 

ConcreteObserver（具体观察者）角色：存储与主题的状态自恰的状态。具体现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相协调。如果需要，具体现察者角色可以保存一个指向具体主题对象的引用。具体观察者角色通常用一个具体子类实现。
 
三、举例

　　虽然网上商店形式多样,每个站点有自己的特色,但也有其一般的共性,单就"商品的变化,以便及时通知订户"这一点,是很多网上商店共有的模式,这一模式类似Observer patern.
　　
　　具体的说,如果网上商店中商品在名称 价格等方面有变化,如果系统能自动通知会员,将是网上商店区别传统商店的一大特色.这就需要在商品product中加入Observer这样角色,以便product细节发生变化时,Observer能自动观察到这种变化,并能进行及时的update或notify动作.
　　

Java的API还为为我们提供现成的Observer接口Java.util.Observer.我们只要直接使用它就可以.

我们必须extends Java.util.Observer才能真正使用它:
1.提供Add/Delete observer的方法;
2.提供通知(notisfy) 所有observer的方法;

//产品类 可供Jsp直接使用UseBean调用 该类主要执行产品数据库插入 更新
public class product extends Observable{

　　private String name;
　　private float price;

　　public String getName(){ return name;}
　　public void setName(){
　　 this.name=name;
　　//设置变化点
　　 setChanged();
　　 notifyObservers(name);

　　}　　　

　　public float getPrice(){ return price;}
　　public void setPrice(){
　　 this.price=price;
　　//设置变化点
　　 setChanged();
　　 notifyObservers(new Float(price));

　　}

　　//以下可以是数据库更新 插入命令.
　　public void saveToDb(){
　　.....................

}

我们注意到,在product类中 的setXXX方法中,我们设置了 notify(通知)方法, 当Jsp表单调用setXXX,实际上就触发了notisfyObservers方法,这将通知相应观察者应该采取行动了.

下面看看这些观察者的代码,他们究竟采取了什么行动:

//观察者NameObserver主要用来对产品名称(name)进行观察的
public class NameObserver implements Observer{

　　private String name=null;

　　public void update(Observable obj,Object arg){

　　　　if (arg instanceof String){

　　　　 name=(String)arg;
　　　　 //产品名称改变值在name中
　　　　 System.out.println("NameObserver :name changet to "+name);

　　　　}

　　}

}

//观察者PriceObserver主要用来对产品价格(price)进行观察的
public class PriceObserver implements Observer{

　　private float price=0;

　　public void update(Observable obj,Object arg){

　　　　if (arg instanceof Float){

　　　　 price=((Float)arg).floatValue();
　　
　　　　 System.out.println("PriceObserver :price changet to "+price);

　　　　}

　　}

}

Jsp中我们可以来正式执行这段观察者程序:

<%

if (request.getParameter("save")!=null)
{
　　product.saveToDb();


　　out.println("产品数据变动 保存! 并已经自动通知客户");

}else{

　　//加入观察者
　　product.addObserver(nameobs);

　　product.addObserver(priceobs);

%>

　　//request.getRequestURI()是产生本jsp的程序名,就是自己调用自己
　　

　　
　　产品名称:
　　产品价格:
　　

　　

<%

}

%>

 

 

 

执行改Jsp程序,会出现一个表单录入界面, 需要输入产品名称 产品价格, 点按Submit后,还是执行该jsp的
if (request.getParameter("save")!=null)之间的代码.


由于这里使用了数据javabeans的自动赋值概念,实际程序自动执行了setName setPrice语句.你会在服务器控制台中发现下面信息::

NameObserver :name changet to ?????(Jsp表单中输入的产品名称)

PriceObserver :price changet to ???(Jsp表单中输入的产品价格);

这说明观察者已经在行动了.!!
同时你会在执行jsp的浏览器端得到信息:

产品数据变动 保存! 并已经自动通知客户

上文由于使用jsp概念,隐含很多自动动作,现将调用观察者的Java代码写如下:

 

public class Test {

　　public static void main(String args[]){

Product product=new Product();

NameObserver nameobs=new NameObserver();
PriceObserver priceobs=new PriceObserver();

//加入观察者
product.addObserver(nameobs);
product.addObserver(priceobs);

product.setName("橘子红了");
product.setPrice(9.22f);

　　}

}

 

 

 

你会在发现下面信息::

NameObserver :name changet to 橘子红了

PriceObserver :price changet to 9.22

这说明观察者在行动了.!!

四、应用
在以下任一情况下可以使用观察者模式:
1、当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面，将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。
2、当对一个对象的改变需要同时改变其它对象，而不知道具体有多少对象有待改变。
3、当一个对象必须通知其它对象，而它又不能假定其它对象是谁。换言之，你不希望这些对象是紧密耦合的。

五、优缺点
Observer模式实现了表示层和数据逻辑层的分离，允许你独立的改变目标和观察者。你可以单独复用目标对象而无需同时复用其观察者, 反之亦然。它也使你可以在不改动目标和其他的观察者的前提下增加观察者。
下面是观察者模式其它一些优缺点:
1、目标和观察者间的抽象耦合一个目标所知道的仅仅是它有一系列观察者，每个都符合抽象的Observer类的简单接口。目标不知道任何一个观察者属于哪一个具体的类。这样目标和观察者之间的耦合是抽象的和最小的。
因为目标和观察者不是紧密耦合的，它们可以属于一个系统中的不同抽象层次。一个处于较低层次的目标对象可与一个处于较高层次的观察者通信并通知它，这样就保持了系统层次的完整。如果目标和观察者混在一块，那么得到的对象要么横贯两个层次(违反了层次性)，要么必须放在这两层的某一层中(这可能会损害层次抽象)。
2、支持广播通信不像通常的请求，目标发送的通知不需指定它的接收者。通知被自动广播给所有已向该目标对象登记的有关对象。目标对象并不关心到底有多少对象对自己感兴趣；
它唯一的责任就是通知它的各观察者。这给了你在任何时刻增加和删除观察者的自由。处理还是忽略一个通知取决于观察者。
3、意外的更新因为一个观察者并不知道其它观察者的存在，它可能对改变目标的最终代价一无所知。在目标上一个看似无害的的操作可能会引起一系列对观察者以及依赖于这些观察者的那些对象的更新。此外，如果依赖准则的定义或维护不当，常常会引起错误的更新，这种错误通常很难捕捉。
简单的更新协议不提供具体细节说明目标中什么被改变了，这就使得上述问题更加严重。如果没有其他协议帮助观察者发现什么发生了改变，它们可能会被迫尽力减少改变。