观察者模式(有时又被称为模型(Model)-视图(View)模式、源-收听者(Listener)模式或从属者模式)是
软件设计模式的一种。在此种模式中,一个目标物件管理所有相依于它的观察者物件,并且在它本身的状态改变时主动发出通知。这通常透过呼叫各观察者所提供的方法来实现。此种模式通常被用来实现事件处理系统。
基本介绍
观察者模式是一种对象行为模式。它定义对象间的一种一对多的依赖关系,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。在观察者模式中,主体是通知的发布者,它发出通知时并不需要知道谁是它的观察者,可以有任意数目的观察者订阅并接收通知。观察者模式不仅被广泛应用于软件界面元素之间的交互,在业务对象之间的交互、权限管理等方面也有广泛的应用。
观察者模式(Observer)完美的将观察者和被观察的对象分离开。举个例子,
用户界面可以作为一个观察者,业务数据是被观察者,用户界面观察业务数据的变化,发现数据变化后,就显示在界面上。
面向对象设计的一个原则是:系统中的每个类将重点放在某一个功能上,而不是其他方面。一个对象只做一件事情,并且将他做好。观察者模式在模块之间划定了清晰的界限,提高了应用程序的可维护性和重用性。
观察者设计模式定义了对象间的一种一对多的组合关系,以便一个对象的状态发生变化时,所有依赖于它的对象都得到通知并自动刷新。
实现方式
观察者模式有很多实现方式,从根本上说,该模式必须包含两个角色:观察者和被观察对象。在刚才的例子中,业务数据是被观察对象,用户界面是观察者。观察者和被观察者之间存在“观察”的逻辑关联,当被观察者发生改变的时候,观察者就会观察到这样的变化,并且做出相应的响应。如果在用户界面、业务数据之间使用这样的观察过程,可以确保界面和数据之间划清界限,假定应用程序的需求发生变化,需要修改界面的表现,只需要重新构建一个用户界面,业务数据不需要发生变化。
使用场景
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他对象,而不知道具体有多少对象需要被改变。
3、当一个对象必须通知其他对象,而它又不能假定其他对象是谁。换言之,不希望这些对象是紧密耦合的。
角色
1、抽象主题(Subject):
它把所有观察者对象的引用保存到一个聚集里,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。
2、具体主题(Concrete Subject):
将有关状态存入具体观察者对象;在具体主题内部状态改变时,给所有登记过的观察者发出通知。
3、抽象观察者(Observer):
为所有的具体观察者定义一个接口,在得到主题通知时更新自己。
4、具体观察者(Concrete Observer):
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状态协调。
优缺点
观察者模式的主要的作用就是对对象解耦,将观察者和被观察者完全隔离。
1、观察者模式的优点
观察者模式解除了主题和具体观察者的
耦合,让耦合的双方都依赖于抽象,而不是依赖具体。
2、观察者模式的缺点
在应用观察者模式时需要考虑一下开发小路问题,程序中包括一个被观察者和多个被观察者,开发和调试比较复杂,而且Java中的消息的通知默认是顺序执行的,一个观察者的卡顿会影响整体的执行效率。在这种情况下,一般考虑采用异步的方式。
过程
实现观察者模式有很多形式,比较直观的一种是使用一种“注册—通知—撤销注册”的形式。
观察者
(Observer)将自己注册到被观察对象(Subject)中,被观察对象将观察者存放在一个容器(Container)里。
被观察
被观察对象发生了某种变化,从容器中得到所有注册过的观察者,将变化通知观察者。
撤销观察
观察者告诉被观察者要撤销观察,被观察者从容器中将观察者去除。观察者将自己注册到被观察者的容器中时,被观察者不应该过问观察者的具体类型,而是应该使用观察者的接口。这样的优点是:假定程序中还有别的观察者,那么只要这个观察者也是相同的接口实现即可。一个被观察者可以对应多个观察者,当被观察者发生变化的时候,他可以将消息一一通知给所有的观察者。基于接口,而不是具体的实现,这一点为程序提供了更大的灵活性。