观察者设计模式 Vs 事件委托

标签：设计模式 java 事件的委托

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本篇博客主要讲解一下几个问题

什么是观察者模式
观察者模式的优缺点
如何看待观察者模式的缺点
事件的委托

什么是观察者模式

简单来说，当有多个观察者想同时观察同一个主题对象的时候，当主题对象的状态发生变化，观察者能够回调自身的方法去更新自己

观察者模式的类UML图

[外链图片转存失败(img-pLYtkSpE-1567347991488)(http://www.moepicx.cc/images/2016/07/02/2f1f72f4e05408a6627f259390e5435a.png)]

实现步骤

要定义一个观察者接口
观察者实现观察者接口
要有一个被通知者接口，里面有addObserver（Observer observer），
removeObserver（Observer observer）， notifyObservers（）方法
在被观察者发生变化的时候，调用 notifyObservers（），遍历List，回调observer里面的方法

举例：

Android系统内容提供者，内容观察者就采用了这种观察者模式
RecyClerView和ListView的 Adapter就采用了观察者模式,关于RecyclerView的Adapter是怎样实现观察者模式的，可以参考我的这篇博客关于RecyclerView的Adapter的notifyItemInserted（）的一些分析
当两个界面想同时观察下载进度的话，可以采用观察者模式来解耦。

情景实例

班主任来啦！
小A对小B说：“今天真是笑死人了，我们班一位同学在仔细的时候看NBA球赛，被班主任抓了个正着。班主任脸都绿了，哈哈，真是笑死我了。
小B说：”啊，你们怎么同学怎么敢在课上看电视啊？“
小A说：”没有的，他们那帮子男生经常自习的时候看球赛的。我们班有个女生坐在前排，那些男生就给她送写小礼物啊什么的。班主任来了，那个女生就去通知敲一下桌子。“
小B说：”好吧。这也行。那今天怎么会有人被抓？“
小A说：”这是因为刚好班主任来的时候，那个女生去上厕所了。结果一个看漫画的男生没被抓，那个看NBA球赛的男生被抓了。手机都被没收了呢！”
小B说：“好吧。你说的这个场景，让我想起了一个设计模式，叫做观察者模式。要不给你讲讲？”
小A吐血，倒地不起。。。。。。

代码示例：

我们先来看一下被观察者接口


public interface Subject {/*** 添加观察者* @param observer*/void addObserver(Observer observer);/*** 移除指定的观察者* @param observer*/void removeObserver(Observer observer);/*** 移除所有的观察者*/void removeAll();/*** data 是要通知给观察者的数据* 因为Object是所有类的父类，可以使用多态，当然 你也可以使用 泛型* @param data*/void notifyAllObserver(Object data);/*** 单独 通知某一个观察者* @param observer* @param data*  data 是要通知给观察者的数据* 因为Object是所有类的父类，可以使用多态，当然 你也可以使用 泛型*/void notify(Observer observer,Object data);}

接着我们先来看一下观察者接口

/*** 观察者接口* @author Administrator**/
public interface Observer {/*** * @param subject 被观察者* @param data    被观察者传递给观察者的 数据*/void update(Subject subject,Object data);}

接下来我们来看一下ConcreteSubject是怎样实现的，

简单来说就是当添加观察者的时候判断是否存在当前的观察者，不存在的话，添加到List集合当中
移除观察者的时候直接从List集合移除
当Subject的状态发生变化的时候，遍历List，调用Observer的update方法去更新自身

/*** 具体的主题对象 * 这里就不实现线程安全的功能了，* 有兴趣的话可以参考java.util报下的Observable* @author xujun**/public class ConcreteSubject implements Subject {List<Observer> mList = new ArrayList<>();@Overridepublic void addObserver(Observer observer) {// 确保相同的观察者只含有一个if (observer == null) {throw new NullPointerException("observer == null");}if (!mList.contains(observer)) {mList.add(observer);}}@Overridepublic void removeObserver(Observer observer) {mList.remove(observer);}@Overridepublic void removeAll() {mList.clear();}@Overridepublic void notifyAllObserver(Object data) {for (Observer observer : mList) {observer.update(this,data);}}@Overridepublic void notify(Observer observer, Object data) {if(observer!=null){observer.update(this, data);}}}

最后我们来看一下具体的ConcreteObserver具体做了什么?
这里为了方便，就只是打印出当前的类名和通知者发出的消息而已，在具体的情景当中，我们可以拿着 Object data 去更新自身的状态。

public class NBAObserver implements Observer {@Overridepublic void update(Subject subject, Object data) {System.out.println( " 我是"+this.getClass().getSimpleName()+"，  "+data+"别看NBA了");}}

public class CartoonObserver implements Observer {@Overridepublic void update(Subject subject, Object data) {System.out.println( " 我是"+this.getClass().getSimpleName()+"，  "+data+"别看漫画了");    }}

运行一下测试代码

public class TestObserver {public static void main(String[] args) {ConcreteSubject concreteSubject = new ConcreteSubject();CartoonObserver cartoonObserver = new CartoonObserver();NBAObserver nbaObserver = new NBAObserver();concreteSubject.addObserver(cartoonObserver);concreteSubject.addObserver(nbaObserver);concreteSubject.notifyAllObserver("老师来了");}}

我们可以看到输出以下的信息

我是CartoonObserver，老师来了别看漫画了

我是NBAObserver，老师来了别看NBA了

观察者模式的实现分析到此为止

观察者模式的优缺点

优点

很好地解耦了通知者与观察者，观察者不需要了解通知者内部是怎样实现的，方便于日后代码的修改，体现了依赖倒转的原则。

缺点分析：

分析：

“上面该机的代码中抽象通知者还是依赖了抽象观察者，万一没有抽象观察者，那岂不是功能都完成不了啦！
还有你这上面代码写的，所以对象更新的动作都一样的。万一我对象更新不一样呢？比如，看NBA球赛的听见班主任来了就跑去上厕所，而看漫画的听见班主任来了就继续看书。代码又应该怎么写呢？”小A，揉了揉惺忪的睡眼，疑惑地问道。
小B说：“我去，我还以为你睡着了呢！原来你在听啊！我太高兴了。下面我们就利用一种叫做“事件委托”的东东去解决这个问题哈！”
小A说：“我滴个神，什么叫事件委托啊？”

解决方法

1.解决方法，使用事件委托

事件委托

我们先来看一下我们的通知者GoodNotifier是怎样实现的？

public class GoodNotifier extends Notifier {   @Override  public void addListener(Object object, String methodName, Object... args) {   System.out.println("有新的同学委托尽职尽责的放哨人!");   EventHandler handler = this.getEventHandler();handler.addEvent(object, methodName, args);   }   @Override  public void notifyX() {   System.out.println("尽职尽责的放哨人告诉所有需要帮忙的同学：老师来了");   try{   this.getEventHandler().notifyX();   }catch(Exception e){   e.printStackTrace();   }   }   }

接着我们在来看它的父类Notifier是怎样实现的

/*** 通知者的 抽象类* @author xujun**/
public abstract class Notifier {private EventHandler eventHandler = new EventHandler();public EventHandler getEventHandler() {return eventHandler;}public void setEventHandler(EventHandler eventHandler) {this.eventHandler = eventHandler;}/*** 增加需要帮忙 放哨 的 学生* * @param object 要执行方法的对象* @param methodName 执行方法 的方法名* @param args   执行方法的参数*/public abstract void addListener(Object object, String methodName,Object... args);/*** 告诉所有要帮忙放哨的学生：老师来了*/public abstract void notifyX();
}

看了上面notifier的代码以后，你是不是有一种似曾相识的感觉，是不是感觉跟我们的观察者模式中的通知者很相似

观察者模式我们的通知者是这样实现的

@Overridepublic void notifyAllObserver(Object data) {for (Observer observer : mList) {observer.update(this,data);}}

在事件委托中我们是这样实现的

 @Override  public void notifyX() {   System.out.println("尽职尽责的放哨人告诉所有需要帮忙的同学：老师来了");   try{   EventHandler handler = this.getEventHandler();handler.notifyX();   }catch(Exception e){   e.printStackTrace();   }   }

两者的区别其实即使我们将其交给EventHandler去处理

下面我们来看一下EventHandler我们是怎样实现的

/*** 事件的 处理者* @author Administrator**/
public class EventHandler {   //是用一个List   private List<Event> objects;   public EventHandler(){   objects=new ArrayList<Event>();   }   //添加某个对象要执行的事件，及需要的参数   public void addEvent(Object object,String methodName,Object...args){   objects.add(new Event(object,methodName,args));   }   //通知所有的对象执行指定的事件   public void notifyX() throws Exception{   for(Event e : objects){   e.invoke();   }   }
}

其实跟观察者模式一样，我们把我们的事件对象存储在

objects=new ArrayList<Event>();

当我们添加事件的时候，把事件封装为Event对象，再添加到objects中

objects.add(new Event(object,methodName,args));

当我们要通知事件的时候，再遍历List，通知每一个事件对象

for(Event e : objects){   e.invoke();
}

看到invoke()这个方法，你是不是想到了什么，没错，就是java的反射机制，我们封装在Event类中，下面我们来看一下Event类是怎样实现的

/*** 事件对象的封装类* @author Administrator**/
public class Event {   //要执行方法的对象   private Object object;   //要执行的方法名称   private String methodName;   //要执行方法的参数   private Object[] params;   //要执行方法的参数类型   private Class[] paramTypes;   public Event(){   }   public Event(Object object,String methodName,Object...args){   this.object=object;   this.methodName=methodName;   this.params=args;   contractParamTypes(this.params);   }   //根据参数数组生成参数类型数组   private void contractParamTypes(Object[] params){   this.paramTypes=new Class[params.length];   for(int i=0;i<params.length;i++){   this.paramTypes[i]=params[i].getClass();   }   }   public Object getObject() {return object;}//这里省略了若干get和set方法/*** 根据该对象的方法名，方法参数，利用反射机制，执行该方法  * @throws Exception*/public void invoke() throws Exception{   Method method=object.getClass().getMethod(this.getMethodName(),this.getParamTypes());   if(null==method){   return;   }   method.invoke(this.getObject(), this.getParams());   }
}

在Event类我们invoke()方法所做的工作就是根据我们的对象的方法名，方法参数，利用发射执行方法

运行一下测试代码

//创建一个尽职尽责的放哨者
Notifier goodNotifier=new GoodNotifier();   //创建一个玩游戏的同学，开始玩游戏
WatchCartoonListener playingGameListener=new WatchCartoonListener();  //创建一个看电视的同学，开始看电视
WatchingNBAListener watchingTVListener=new WatchingNBAListener();
//玩游戏的同学告诉放哨的同学，老师来了告诉一下
goodNotifier.addListener(playingGameListener, "stopPlayingGame",new Date());
//看电视的同学告诉放哨的同学，老师来了告诉一下
goodNotifier.addListener(watchingTVListener, "stopWatchingTV",new Date());
try{   //一点时间后   Thread.sleep(1000);   }catch(Exception e){   e.printStackTrace();   }
//老师出现，放哨的人通知所有要帮忙的同学:老师来了
goodNotifier.notifyX();

结果如下

WatchCartoonListener 我正在看漫画，开始时间：Mon Jul 04 13:25:34 CST 2016

WatchingNBAListener我正在看NBA,开始时间是： Mon Jul 04 13:25:34 CST 2016

有新的同学委托尽职尽责的放哨人!

尽职尽责的放哨人告诉所有需要帮忙的同学：老师来了

WatchCartoonListener 老师来了，不要看漫画了，结束时间：Mon Jul 04 13:25:34 CST 2016

WatchingNBAListener老师来了，快关闭NBA直播，结束时间是：Mon Jul 04 13:25:34 CST 2016

总结

观察者优缺点

优点
很好地解耦了代码，体现了依赖倒转的原则

缺点:

抽象通知者还是依赖了抽象观察者，当没有观察者的时候，没办法更新
要求观察者的所有动作必须一样，如果不一样的话，不能实现

事件委托机制分析

放哨者完全不知道做游戏者的存在，完全解耦。（当然，功劳归功于Event和EventHandler，且这两个类具有通用性）
老师来了后游戏者停止游戏回到座位，看NBA者停止看NBA，看漫画这停止看漫画，玩游戏这停止玩游戏。（一次通知，执行了不同类的不同方法）
扩展性很高，再来一个打篮球的学生就先写个打篮球学生类，并在测试代码中告诉放哨者一下就好，放哨者完全没有变。重用性好

PS：Java中是没有像c#delegate关键字的，所以我是通过用Java中的反射来实现，

题外话：为了写这篇博客，也是蛮累的，前前后后查阅了很多资料，不过还是很值得，加深了我对观察者模式的理解，更重要的是学会了如何在实际中运用反射机制

参考文章：http://blog.csdn.net/XIAXIA__/article/details/41803473