【原创】自己动手循序渐进实现观察者模式
引言
自上一篇《自己动手实现牛逼的单例模式》问世之后,得到了不错的评价。于是博主在五一放弃出去游玩机会,赶制了这篇《自己动手循序渐进实现观察者模式》,依然还是一步一步推导出最终版的观察者模式。
观察者模式
定义:在许多设计中,经常涉及多个对象都对一个特殊对象中的数据变化感兴趣,而且这多个对象都希望跟踪那个特殊对象中的数据变化,在这样的情况下就可以使用观察者模式。
在这里,我们以母亲观察宝宝为例子,宝宝正在睡觉,醒来后,母亲做出相应的喂食行为。
1、观察者V1
假设我们用下图所示的情景
先定义一个Baby类,baby先睡五秒,五秒后醒来,代码如下所示package rjzheng.observer1;
public class Baby implements Runnable {
// 默认是睡着
private boolean wakeup = false;
// 醒来的行为
public void wakeUp() {
this.wakeup = true;
}
public boolean isWakeup() {
return wakeup;
}
public void setWakeup(boolean wakeup) {
this.wakeup = wakeup;
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
wakeUp();
}
}
而母亲类即Mother类,则一直监听宝宝的状态,宝宝一醒来就喂食,代码如下所示
package rjzheng.observer1;
public class Mother implements Runnable {
private Baby baby;
public Mother(Baby baby) {
this.baby = baby;
}
public void feed(Baby baby){
System.out.println("已经给宝贝喂食");
}
@Override
public void run(){
while(!baby.isWakeup()){
for(int i=0;i<5;i++){
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("宝宝还有"+(5-i)+"秒醒来");
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
this.feed(baby);
}
}
然后写一个ObserverTest1测试一下,代码如下所示
package rjzheng.observer1;
public class ObserverTest1 {
public static void main(String[] args) {
Baby baby =new Baby();
new Thread(baby).start();
new Thread(new Mother(baby)).start();
}
}
输出如下
宝宝还有5秒醒来
宝宝还有4秒醒来
宝宝还有3秒醒来
宝宝还有2秒醒来
宝宝还有1秒醒来
已经给宝贝喂食
2、观察者V2
这时情景变为下图
可是上一版,母亲要一直看着宝宝,母亲觉得太累了,母亲要是想中间聊个微信啥的,多不方便,于是V2版出现了。我们能不能孩子醒来后,主动告诉给母亲呢。于是修改Baby的wakeUp方法,即醒来状态改变后,增加一个通知母亲的方法。 综上所述,Baby类做如下几点修改 1. 持有Mother的引用,修改构造函数 2. 在wakeUp方法中增加,通知母亲的逻辑 3. 在run方法中,自己五秒后醒来,自己修改自己的状态package rjzheng.observer2;
public class Baby implements Runnable {
// 默认是睡着
private boolean wakeup = false;
private Mother mother;
//1. 持有Mother的引用,修改构造函数
public Baby(Mother mother){
this.mother = mother;
}
//2. 在wakeUp方法中增加,通知母亲的逻辑
public void wakeUp() {
wakeup = true;
this.mother.feed(this);
}
public boolean isWakeup() {
return wakeup;
}
public void setWakeup(boolean wakeup) {
this.wakeup = wakeup;
}
//3. 在run方法中,自己五秒后醒来,自己修改自己的状态
@Override
public void run() {
while(!this.isWakeup()){
for(int i=0;i<5;i++){
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("宝宝还有"+(5-i)+"秒醒来");
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
this.wakeUp();
}
}
}
而Mother类,则不需要做线程操作,Baby类通知Mother类后,做出相应处理即可。因此,Mother类修改如下
- 删除run方法等线程相关操作
- 增加一个无参构造方法(因为Mother类不需要持有Baby类的引用了)
综上所述,Mother类的代码如下
package rjzheng.observer2;
public class Mother{
private Baby baby;
public Mother(){
}
public Mother(Baby baby) {
this.baby = baby;
}
public void feed(Baby baby){
System.out.println("已经给宝贝喂食");
}
}
测试类ObserverTest2的代码如下
package rjzheng.observer2;
public class ObserverTest2 {
public static void main(String[] args) {
Baby baby =new Baby(new Mother());
new Thread(baby).start();
}
}
输出如下所示
宝宝还有5秒醒来
宝宝还有4秒醒来
宝宝还有3秒醒来
宝宝还有2秒醒来
宝宝还有1秒醒来
已经给宝贝喂食
3、观察者V3
这个时候,宝宝的父亲回来了。父亲觉得,在宝宝醒来后,应该带宝宝出去玩。于是就和孩子他妈约定,根据孩子醒来的时间决定,带孩子做什么。如果醒来的时间是饭点,就给孩子喂食;如果醒来的时间不是饭点,就带孩子出去玩。 那么重点来了,醒来的时间是否为饭点这个属性,放在父亲类里,不大合适;放在宝宝类里也不大合适;放母亲类里也不大合适。根据面向对象的设计原则,我们定义一个醒来的事件类WakeUpEvent,将醒来的时间是否为饭点放在WakeUpEvent里。除此之外,再定义一个事件源source属性,那么WakeUpEvent类如下所示 ``` package rjzheng.observer3; /** * 醒来的事件对象 * @author zhengrongjun * */ public class WakeUpEvent { //醒来时间是否为饭点 private boolean isFoodTime; //事件源 private Baby source; public WakeUpEvent(boolean isFoodTime,Baby source){ this.isFoodTime = isFoodTime; this.source = source; } public boolean isFoodTime() { return isFoodTime; } public void setFoodTime(boolean isFoodTime) { this.isFoodTime = isFoodTime; } public Baby getSource() { return source; } public void setSource(Baby source) { this.source = source; } }那么,接下来,Father类拥有一个带宝贝出去玩的方法,如下所示
package rjzheng.observer3;
public class Father {
public void play(WakeUpEvent wakeUpEvent){
if(!wakeUpEvent.isFoodTime()){
System.out.println("抱宝贝出去玩");
}
}
}
自然,Mother类拥有一个给宝贝喂食的方法,如下所示
package rjzheng.observer3;
public class Mother{
public void feed(WakeUpEvent wakeUpEvent){
if(wakeUpEvent.isFoodTime()){
System.out.println("给宝贝喂食");
}
}
}
那么在这种情况下Baby类修改为如下所示
package rjzheng.observer3;
public class Baby implements Runnable {
private Mother mother;
private Father father;
public Baby(Mother mother,Father father) {
this.mother = mother;
this.father = father;
}
public void wakeUp() {
this.mother.feed(new WakeUpEvent(true, this));
this.father.play(new WakeUpEvent(true, this));
}
@Override
public void run() {
boolean flag = true;
while (flag) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("宝宝还有" + (5 - i) + "秒醒来");
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
this.wakeUp();
flag=false;
}
}
}
测试类ObserverTest3如下所示
package rjzheng.observer3;
public class ObserverTest3 {
public static void main(String[] args) {
Baby baby =new Baby(new Mother(),new Father());
new Thread(baby).start();
}
}
运行结果如下
宝宝还有5秒醒来
宝宝还有4秒醒来
宝宝还有3秒醒来
宝宝还有2秒醒来
宝宝还有1秒醒来
给宝贝喂食
### 4、观察者V4
这时情景变为下图
<div align=center><img width="350" height="400" src="http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/rjzheng/1194802/o_pic6.jpg"/></div>
又过了几天,孩子不乐意了。。。。孩子觉得,我每次还要去记爸爸能带我干嘛,妈妈能带我干嘛,太麻烦了。以后,爷爷奶奶来来了,我难道还要去记你们能干嘛,再通知相应的人嘛。不如这样,我把你们全部叫来,你们自己商量好,该带我干嘛吧。
OK。。这也是观察者V3版的缺点,代码复用性太差。如果多一个爷爷GrandFather类,那Baby类里头还要多一个Grandfather类的引用,并且在wakeup里增加通知逻辑,太麻烦。索性,定义一个WakeUpListener接口,继承这个接口的人,代表都具有处理WakeUpEvent事件的能力
那么WakeUpListener接口的源码如下
package rjzheng.observer4;
public interface WakeUpListener {
public void actiontoWakenUp(WakeUpEvent wakeUpEvent);
}
这时Father类和Mother类代码如下,都实现了WakeUpListener接口
package rjzheng.observer4;
public class Father implements WakeUpListener {
@Override
public void actiontoWakenUp(WakeUpEvent wakeUpEvent) {
// TODO Auto-generated method stub
if(!wakeUpEvent.isFoodTime()){
System.out.println("抱宝贝出去玩");
}
}
}
package rjzheng.observer4;
public class Mother implements WakeUpListener{
@Override
public void actiontoWakenUp(WakeUpEvent wakeUpEvent) {
if(wakeUpEvent.isFoodTime()){
System.out.println("给宝贝喂食");
}
}
}
这时的Baby类如下所示
package rjzheng.observer4;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Baby implements Runnable {
private List<WakeUpListener> wakeUpListeners = new ArrayList();
public void addListeners(WakeUpListener wakeUpListener){
this.wakeUpListeners.add(wakeUpListener);
}
public void wakeUp() {
for(WakeUpListener listener : wakeUpListeners)
listener.actiontoWakenUp(new WakeUpEvent(true, this));
}
@Override
public void run() {
boolean flag = true;
while (flag) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("宝宝还有" + (5 - i) + "秒醒来");
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
this.wakeUp();
flag=false;
}
}
}
测试类ObserverTest4为
package rjzheng.observer4;
public class ObserverTest4 {
public static void main(String[] args) {
Baby baby =new Baby();
baby.addListeners(new Father());
baby.addListeners(new Mother());
new Thread(baby).start();
}
}
最后结果如下
宝宝还有5秒醒来
宝宝还有4秒醒来
宝宝还有3秒醒来
宝宝还有2秒醒来
宝宝还有1秒醒来
给宝贝喂食
## 总结
本篇文章给出了四种观察者模式,一般都是用V4版啦。。前面V1,V2,V3都只是铺垫,为了引出最后一版的观察者模式,希望大家有所收获。