Spring5设计模式 - 观察者模式

野性酷女 2022-10-28 14:29 122阅读 0赞

# 设计模式 - 观察者模式 #

观察者模式(Observer Pattern)：定义对象间的一种一对多依赖关系，使得每当一一个对象状态发生改变  
时，其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新。

观察者是又称为发布订阅模式。观察者一般是指第三方，负责通知订阅者消息。

## 一、案例 ##

Observer 观察者一般是一个接口，每一个实现该接口的实现类都是具体观察者

public interface Observer { 
        // 接收订阅号的通知，所以每个观察者都需要实现这个方法
        void update(String message);
    }

Subject 抽象主题（抽象被观察者），抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里，每个主题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对象。

public interface Subject { 
        /** * 增加订阅者 */
        void attach(Observer observer);
    
        /** * 删除订阅者 */
        void detach(Observer observer);
    
        /** * 通知订阅者更新消息 */
        void notify(String message);
    }

ConcreteSubject 具体主题（具体被观察者），该角色将有关状态存入具体观察者对象，在具体主题的内部状态发生改变时，给所有注册过的观察者发送通知。

public class ConcreteSubject implements Subject { 
        //观察者存储
        private final List<Observer> list = new ArrayList<>();
    
        //增加一个观察者
        @Override
        public void attach(Observer observer) { 
            list.add(observer);
        }
    
        //删除一个观察者
        @Override
        public void detach(Observer observer) { 
            list.remove(observer);
        }
    
        // 通知所有观察者
        @Override
        public void notify(String message) { 
            for (Observer observer : list) { 
                observer.update(message);
            }
        }
    }

User 订阅者(被观察者)

public class User implements Observer { 
        private String name;
    
        public User(String name) { 
            this.name = name;
        }
    
        @Override
        public void update(String message) { 
            System.out.println(name + " 收到消息:" + message);
        }
    }

Test 测试类

public class testObserver { 
        public static void main(String[] args) { 
            ConcreteSubject concreteSubject = new ConcreteSubject();
            User user1 = new User("张三");
            User user2 = new User("李四");
            concreteSubject.attach(user1);
            concreteSubject.attach(user2);
    
            // 发布消息
            concreteSubject.notify("快来帮我砍一刀");
        }
    }

## 二、观察者模式在JDK中的应用 ##

在JDK中的java.awt.Event 就是观察者模式的一种，使用观察者模式和反射实现方法回调。

Event：事件实体类

public class Event { 
    
        private Object source;
    
        private Object target;
    
        private Method callback;
    
        private String trigger;
    
        private long time;
    
        public Event(Object target, Method callback) { 
            this.target = target;
            this.callback = callback;
        }
    
        public Object getSource() { 
            return source;
        }
    
        public void setSource(Object source) { 
            this.source = source;
        }
    
        public Object getTarget() { 
            return target;
        }
    
        public void setTarget(Object target) { 
            this.target = target;
        }
    
        public Method getCallback() { 
            return callback;
        }
    
        public void setCallback(Method callback) { 
            this.callback = callback;
        }
    
        public String getTrigger() { 
            return trigger;
        }
    
        public Event setTrigger(String trigger) { 
            this.trigger = trigger;
            return this;
        }
    
        public long getTime() { 
            return time;
        }
    
        public void setTime(long time) { 
            this.time = time;
        }
    
        @Override
        public String toString() { 
            return "Event{" +
                    "source=" + source +
                    ", target=" + target +
                    ", callback=" + callback +
                    ", trigger='" + trigger + '\'' +
                    ", time=" + time +
                    '}';
        }
    }

EventListener：事件监听类

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
    
    public class EventListener { 
        protected Map<String, Event> events = new HashMap<>();
    	// 通过事件名称和一个目标对象来触发事件
        public void addListener(String eventType, Object target) { 
            try { 
                addListener(eventType,
                        target,
                        target.getClass().getMethod("on" + toUpperFirstCase(eventType), Event.class));
            } catch (NoSuchMethodException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        private static String toUpperFirstCase(String str) { 
            char[] chars = str.toCharArray();
            chars[0] -= 32;
            return String.valueOf(chars);
        }
    
        public void addListener(String eventType, Object target, Method callback) { 
            events.put(eventType, new Event(target, callback));
        }
    
        private void trigger(Event event) { 
            event.setSource(this);
            event.setTime(System.currentTimeMillis());
    
            if (event.getCallback() != null) { 
                try { 
                    event.getCallback().invoke(event.getTarget(), event);
                } catch (IllegalAccessException | InvocationTargetException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
        protected void trigger(String eventType) { 
            if (!this.events.containsKey(eventType)) { 
                return;
            }
            trigger(this.events.get(eventType).setTrigger(eventType));
        }
    }

MouseEventType：鼠标事件常量

public interface MouseEventType { 
        String ON_CLICK = "click";
    
        String ON_DOUBLE_CLICK = "doubleClick";
    
        String ON_UP = "up";
    
        String ON_DOWN = "down";
    }

Mouse：鼠标事件实现

public class Mouse extends EventListener { 
    
        public void click() { 
            System.out.println("调用单击方法");
            this.trigger(MouseEventType.ON_CLICK);
        }
    
        public void dClick() { 
            System.out.println("调用双击方法");
            this.trigger(MouseEventType.ON_DOUBLE_CLICK);
        }
    
        public void up() { 
            System.out.println("调用弹起方法");
            this.trigger(MouseEventType.ON_UP);
        }
    
        public void down() { 
            System.out.println("调用按下方法");
            this.trigger(MouseEventType.ON_DOWN);
        }
    }

MouseEventCallback：鼠标事件回调

public class MouseEventCallback { 
        public void onClick(Event e) { 
            System.out.println("============= 触发单击事件 =============\n" + e.toString());
        }
    
        public void onDoubleClick(Event e) { 
            System.out.println("============= 触发双击事件 =============\n" + e.toString());
        }
    
        public void onUp(Event e) { 
            System.out.println("============= 触发弹起事件 =============\n" + e.toString());
        }
    
        public void onDown(Event e) { 
            System.out.println("============= 触发按下事件 =============\n" + e.toString());
        }
    }

Test 测试类：

public class ObserverTest { 
        public static void main(String[] args) { 
            MouseEventCallback callback = new MouseEventCallback();
            Mouse mouse = new Mouse();
            mouse.addListener(MouseEventType.ON_CLICK, callback);
            mouse.addListener(MouseEventType.ON_UP, callback);
            mouse.addListener(MouseEventType.ON_DOWN, callback);
            mouse.addListener(MouseEventType.ON_DOUBLE_CLICK, callback);
    
            mouse.click();
            mouse.down();
        }
    }

## 三、观察者模式在Spring源码中的应用 ##

Spring 中的 ContextLoaderListener 实现了 ServletContextListener 接口，ServletContextListener 接口又继承了 EventListener，在 JDK 中 EventListener 有非常广泛的应用。我们可以看一下源代码，ContextLoaderListener：

public class ContextLoaderListener extends ContextLoader implements ServletContextListener { 
    
       public ContextLoaderListener() { 
       }
       public ContextLoaderListener(WebApplicationContext context) { 
          super(context);
       }
    
       @Override
       public void contextInitialized(ServletContextEvent event) { 
          initWebApplicationContext(event.getServletContext());
       }
       @Override
       public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) { 
          closeWebApplicationContext(event.getServletContext());
          ContextCleanupListener.cleanupAttributes(event.getServletContext());
       }
    }

ServletContextListener

package javax.servlet;
    import java.util.EventListener;
    public interface ServletContextListener extends EventListener { 
        public void contextInitialized(ServletContextEvent sce);
        public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce);
    }

EventListener

package java.util;
    public interface EventListener { }

## 四、基于GuavaApi轻松实现观察者模式 ##

Guava 是一个实现观察者模式非常好的框架。

<dependency>
        <groupId>com.google.guava</groupId>
        <artifactId>guava</artifactId>
        <version>20.0</version>
    </dependency>

GuavaEvent ：监听事件（这是观察者模式的核心）

import com.google.common.eventbus.Subscribe;
    
    public class GuavaEvent { 
        @Subscribe
        public void subscribe(String str) { 
            System.out.println("执行subscribe方法，传入的参数是：" + str);
        }
    }

测试类

import com.google.common.eventbus.EventBus;
    import org.springframework.web.context.ContextLoaderListener;
    
    public class GuavaEventTest { 
        public static void main(String[] args) { 
            EventBus eventBus = new EventBus();
            GuavaEvent guavaEvent = new GuavaEvent();
            eventBus.register(guavaEvent);
            eventBus.post("Tom");
        }
    }

## 五、优缺点 ##

优点

（1）在观察者和被观察者之间建立了一个抽象的耦合。

（2）支持广播通信。

缺点

（1）观察者之间存在过多细节依赖、时间消耗过多，让程序更复杂了。

（2）使用不当会出现循环调用。