Java中观察者模式与委托，还在傻傻分不清

摘要：本文通过对比Java中观察者模式与委托，希望能够让开发者分清二者的区别和联系。

本文分享自华为云社区《​​Java中观察者模式与委托的对比​​》，作者： 小小张自由--张有博 。

代码背景

一个班级，有两类学生，A类：不学习，玩，但是玩的东西不一样，有的是做游戏，有的是看电视

B类：放哨的学生，专门看老师的动向，如果老师进班了就立即通知大家。

如此就形成了一个需求，放哨的学生要通知所有玩的学生：老师来了，而不同的学生有不同的反应，有的马上把电视关闭，有的停止玩游戏。

观察者模式

介绍

观察者模式：定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有的观察者对象，使他们能够自动更新自己。

主要解决：一个对象状态改变给其他对象通知的问题，而且要考虑到易用和低耦合，保证高度的协作。

何时使用：一个对象（目标对象）的状态发生改变，所有的依赖对象（观察者对象）都将得到通知，进行广播通知。

如何解决：使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化。

关键代码：在抽象类里有一个 ArrayList 存放观察者们。

实现

观察者（学生）

/**
 * 抽象的观察者
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:32
 */
public interface Observer {

    public abstract void updateState();

}

/**
 * 具体的观察者
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:39
 */
public class ConcreteObserver implements Observer{

    //观察者的姓名
    private String name;

    //观察者的状态
    private String observerState;

    //明确具体的通知者
    private ConcreteSubject subject;

   //get set方法省略

    public ConcreteObserver(String name, ConcreteSubject subject) {
        this.name = name;
        this.subject = subject;
    }

    @Override
    public void updateState() {
        observerState=subject.getSubjectState();
        System.out.println(name+"在打游戏");
        String str=String.format("观察者%s的：新状态是%s", name,observerState);
        System.out.println(str);
    }
}
/**
 * 具体的观察者
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:39
 */
public class ConcreteObserver2 implements Observer{

    //观察者的姓名
    private String name;

    //观察者的状态
    private String observerState;

    //明确具体的通知者
    private ConcreteSubject subject;

   //get set方法省略

    public ConcreteObserver2(String name, ConcreteSubject subject) {
        this.name = name;
        this.subject = subject;
    }

    @Override
    public void updateState() {
        observerState=subject.getSubjectState();
        System.out.println(name+"在看电视");
        String str=String.format("观察者%s：新状态是%s", name,observerState);
        System.out.println(str);
    }
}

通知者（老师）

/**
 * 抽象的通知者
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:30
 */
public abstract class Subject {

    //管理观察者的集合
    private List<Observer> observers=new ArrayList<>();

    //增加观察者
    public void add(Observer observer){
        observers.add(observer);
    }

    //减少观察者
    public void detach(Observer observer){
        observers.remove(observer);
    }
    /**
     * 通知所有的观察者
     */
    public void notifyMsg(){
        for (Observer observer : observers) {
            observer.updateState();
        }
    }

}
/**
 * 具体的通知者
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:38
 */
public class ConcreteSubject extends Subject {

    //通知者的状态
    private String subjectState;

    //get set方法
    public String getSubjectState() {
        return subjectState;
    }

    public void setSubjectState(String subjectState) {
        this.subjectState = subjectState;
    }
}

Main方法

/**
 * 控制台Main方法
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/10 - 15:48
 */
public class MainTest {

    public static void main(String[] args) {
        //创建一个主题/通知者
        ConcreteSubject subject=new ConcreteSubject();

        //new出观察者（学生）
        ConcreteObserver studentZhang = new ConcreteObserver("小张", subject);
        ConcreteObserver studentLiu = new ConcreteObserver("小刘", subject);
        ConcreteObserver studentWang = new ConcreteObserver("小王", subject);

        //将观察者添加到通知队列里
        subject.add(studentZhang);
        subject.add(studentLiu);
        subject.add(studentWang);

        //通知者（老师）状态修改，通知每个学生
        subject.setSubjectState("老师回来了，我要好好学习");
        subject.notifyMsg();

        System.out.println("-----------");
    }

}

委托

介绍

委托可以看做是函数的抽象，是函数的“类”。委托的实例将代表一个具体的函数。

一个委托可以搭载多个方法，所有的方法被依次唤起。可以使委托对象所搭载的方法并不需要属于同一类。

委托事件模型可以由三个组件定义：事件、事件源和事件侦听器。

委托的实现简单来讲就是用反射来实现的。

实现

观察者

/**
 * 监听器/观察者 玩游戏
 * 事件监听器
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:17
 */
public class PlayingGameListener {

    public PlayingGameListener(){
        System.out.println("我正在玩游戏 开始时间"+new Date());
    }
    public void stopPlayingGame(Date date){
        System.out.println("老师来了，快回到座位上，结束时间"+date);
    }

}

/**
 * 监听器/观察者 看电视
 * 事件监听器
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:17
 */
public class WatchingTVListener {

    public WatchingTVListener(){
        System.out.println("我正在看电视 "+new Date());
    }
    public void stopWatchingTV(Date date){
        System.out.println("老师来了，快关闭电视 。 结束时间"+date);
    }
}

通知者

/**
 * 通知者的抽象类
 * 事件源
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:15
 */
public abstract class Notifier {

    //每个通知者都有一个需要通知的队列（通知：对象、方法、参数）
    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
    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();
}
/**
 * 通知者的子类，放哨人
 * 事件源
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:15
 */
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!");
        this.getEventHandler().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{
            //优化：异步通知
            this.getEventHandler().notifyX();
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

事件

/**
 * 抽象出的事件类，也可以称为方法类
 * 事件
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:03
 */
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;

    //若干setter getter
    public Object getObject() {
        return object;
    }

    public String getMethodName() {
        return methodName;
    }
    public void setMethodName(String methodName) {
        this.methodName = methodName;
    }

    public Object[] getParams() {
        return params;
    }
    public void setParams(Object[] params) {
        this.params = params;
    }

    public Class[] getParamTypes() {
        return paramTypes;
    }
 
    public void setParamTypes(Class[] paramTypes) {
        this.paramTypes = 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();
        }
    }
    //执行该 对象的该方法
    public void invoke() throws Exception{
        //通过class,method,paramTypes 确定执行哪个类的哪个方法
        Method method=object.getClass().getMethod(this.getMethodName(), this.getParamTypes());
        if(null==method){
            return;
        }
        //方法执行
        method.invoke(this.getObject(), this.getParams());
    }

}

事件处理

/**
 * 管理哪些事件需要执行
 * 管理事件
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:03
 */
public class EventHandler {

    //是用一个List
    private List<Event> objects;
    //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));
    }

    public EventHandler(){
        objects=new ArrayList<Event>();
    }

    //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();
        }
    }
}

Main方法

/**
 * 启动类
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/5/8 - 11:19
 */
public class EventMain {

    public static void main(String[] args) {
        //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
        PlayingGameListener playingGameListener = new PlayingGameListener();
        //创建一个看电视的同学，开始看电视
        WatchingTVListener watchingTVListener = new WatchingTVListener();
        //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();
    }
}

总结

1.先有观察者模式后有委托事件技术

2.观察者模式只能通知继承 Observer类 的子类，也可以将Observer改成接口

for (Observer observer : observers) {
        observer.updateState();
}

3.委托可以通知任何类的任何方法。反射、everone

Method method=object.getClass().getMethod(this.getMethodName(), this.getParamTypes());
    if(null==method){
        return;
    }
    method.invoke(this.getObject(), this.getParams());

4.委托与观察者比多了一个事件执行者，解除观察者与通知者的耦合，可以做到通知任何对象的任何方法。让A类学生和B类学生完全解耦，即A类完全不知道B类的学生，却可以通知B类的学生

5.建立一套触发机制，可以使用异步通知

6.观察者/委托挺像MQ里边的订阅发布。生产者、队列、消费者。

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