设计模式之美学习(四十五)

本文最后更新于:2 个月前

详解各种应用场景下观察者模式的不同实现方式

参考:观察者模式(上):详解各种应用场景下观察者模式的不同实现方式

创建型设计模式主要解决“对象的创建”问题,结构型设计模式主要解决“类或对象的组合或组装”问题,那行为型设计模式主要解决的就是“类或对象之间的交互”问题。

行为型设计模式比较多,有 11 个,几乎占了 23 种经典设计模式的一半。它们分别是:观察者模式、模板模式、策略模式、职责链模式、状态模式、迭代器模式、访问者模式、备忘录模式、命令模式、解释器模式、中介模式。

根据应用场景的不同,观察者模式会对应不同的代码实现方式:有同步阻塞的实现方式,也有异步非阻塞的实现方式;有进程内的实现方式,也有跨进程的实现方式。

原理及应用场景剖析

观察者模式(Observer Design Pattern)也被称为发布订阅模式(Publish-Subscribe Design Pattern)。在 GoF 的《设计模式》一书中,它的定义是这样的:

Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state, all its dependents are notified and updated automatically.

一般情况下,被依赖的对象叫作被观察者(Observable),依赖的对象叫作观察者(Observer)。不过,在实际的项目开发中,这两种对象的称呼是比较灵活的,有各种不同的叫法,比如:Subject-Observer、Publisher-Subscriber、Producer-Consumer、EventEmitter-EventListener、Dispatcher-Listener。不管怎么称呼,只要应用场景符合刚刚给出的定义,都可以看作观察者模式。

观察者模式是一个比较抽象的模式,根据不同的应用场景和需求,有完全不同的实现方式,待会我们会详细地讲到。现在,我们先来看其中最经典的一种实现方式。这也是在讲到这种模式的时候,很多书籍或资料给出的最常见的实现方式。具体的代码如下所示:

public interface Subject {
  void registerObserver(Observer observer);
  void removeObserver(Observer observer);
  void notifyObservers(Message message);
}

public interface Observer {
  void update(Message message);
}

public class ConcreteSubject implements Subject {
  private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();

  @Override
  public void registerObserver(Observer observer) {
    observers.add(observer);
  }

  @Override
  public void removeObserver(Observer observer) {
    observers.remove(observer);
  }

  @Override
  public void notifyObservers(Message message) {
    for (Observer observer : observers) {
      observer.update(message);
    }
  }

}

public class ConcreteObserverOne implements Observer {
  @Override
  public void update(Message message) {
    //TODO: 获取消息通知,执行自己的逻辑...
    System.out.println("ConcreteObserverOne is notified.");
  }
}

public class ConcreteObserverTwo implements Observer {
  @Override
  public void update(Message message) {
    //TODO: 获取消息通知,执行自己的逻辑...
    System.out.println("ConcreteObserverTwo is notified.");
  }
}

public class Demo {
  public static void main(String[] args) {
    ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
    subject.registerObserver(new ConcreteObserverOne());
    subject.registerObserver(new ConcreteObserverTwo());
    subject.notifyObservers(new Message());
  }
}

上面的代码算是观察者模式的“模板代码”,只能反映大体的设计思路。在真实的软件开发中,并不需要照搬上面的模板代码。观察者模式的实现方法各式各样,函数、类的命名等会根据业务场景的不同有很大的差别,比如 register 函数还可以叫作 attachremove 函数还可以叫作 detach 等等。不过,万变不离其宗,设计思路都是差不多的。

设计模式要干的事情就是解耦。创建型模式是将创建和使用代码解耦,结构型模式是将不同功能代码解耦,行为型模式是将不同的行为代码解耦,具体到观察者模式,它是将观察者和被观察者代码解耦。借助设计模式,我们利用更好的代码结构,将一大坨代码拆分成职责更单一的小类,让其满足开闭原则、高内聚松耦合等特性,以此来控制和应对代码的复杂性,提高代码的可扩展性。

基于不同应用场景的不同实现方式

观察者模式的应用场景非常广泛,小到代码层面的解耦,大到架构层面的系统解耦,再或者一些产品的设计思路,都有这种模式的影子,比如,邮件订阅、RSS Feeds,本质上都是观察者模式。

不同的应用场景和需求下,这个模式也有截然不同的实现方式,前面也提到,有同步阻塞的实现方式,也有异步非阻塞的实现方式;有进程内的实现方式,也有跨进程的实现方式。

重点

设计模式要干的事情就是解耦,创建型模式是将创建和使用代码解耦,结构型模式是将不同功能代码解耦,行为型模式是将不同的行为代码解耦,具体到观察者模式,它将观察者和被观察者代码解耦。借助设计模式,我们利用更好的代码结构,将一大坨代码拆分成职责更单一的小类,让其满足开闭原则、高内聚低耦合等特性,以此来控制和应对代码的复杂性,提高代码的可扩展性。

观察者模式的应用场景非常广泛,小到代码层面的解耦,大到架构层面的系统解耦,再或者一些产品的设计思路,都有这种模式的影子,比如,邮件订阅、RSS Feeds,本质上都是观察者模式。不同的应用场景和需求下,这个模式也有截然不同的实现方式,有同步阻塞的实现方式,也有异步非阻塞的实现方式;有进程内的实现方式,也有跨进程的实现方式。


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