用脱口秀大会来讲「观察者模式」

2022-05-13 15:34:29 浏览数 (1)

这是悟空的第 121 篇原创文章

大家好,我是悟空。

最近正在热播的脱口秀大会,想必大家都看过了吧,那这次我来带着大家来看下大会上的观察者模式吧。

一、脱口秀

首先是脱口秀的角色划分:

我们把脱口秀演员:当做一个被被观察者(Observable)。

4 位领笑员 180 位观众,当做观察者(Observer)。

领笑员的职责:当脱口秀演员表现好时,拍灯,表示非常好笑。

观众的职责:当脱口秀演员表现好时,拿起手中的遥控器,按下按键表示非常喜欢。

这种场景就非常符合观察者模式了,简单来说就是一批观察者对要观察的对象进行观察,对观察对象进行反应。

说完上面的例子,想必大家对观察者模式已经有了初步的印象了。

那我们再来看看在程序设计的世界中,观察者模式是怎么样的。

二、观察者模式

GoF 设计模式那本书中讲到:在对象之间定义一个一对多的依赖,当一个对象状态改变的时候,所有依赖的对象都会自动收到通知,这就是观察者模式。

观察者模式有很多其他称呼,比如发布订阅,监听回调等等,其实只要场景符合上面的描述,都可以叫做观察者模式。

Java API 内置了观察者模式,非常方便使用。用法:java.util 包内包含最基本的 Observer 接口(观察者接口)和 Observable 类(被观察者父类)。另外他们之间可以用推(push)或拉(pull)的方式传送数据。

另外很重要的一点:被观察者和观察者之间的关系是一对多的。如上面的脱口秀的例子,观众是很多个,演员一次只有一个(或一个脱口秀组合)。

三、被观察者怎么工作的?

只需要这个类继承 Observable 类即可。我来带着大家看下这个 Observable 类的构成。

添加观察者

我们首先想一下,我们想要观察别人的时候,是不是就需要被添加成别人的观察者,那么就需要一个添加观察者的方法,Observale 给我们提供了一个添加成为别人的观察者的方法:addObserver。

存放观察者

当有很多想要成为观察者的时候,是不是就得有个地方专门来存这些观察者?

Observable 给我们提供了一个存放所有观察者的地方:一个 Vector 集合。

移除观察者

当我们不想被某个人观察,是不是就移除掉就可以了。

Observable 给我们提供了一个移除观察者的方法:deleteObserver。

被观察者如何发出通知?

当被观察对象,想告诉观察者,他的状态已经变了,是不是就要发个通知?

Observable 给我们提供了两个方法:

notifyObservers() 或 notifyObservers(Object arg)。

区别就是一个带参,一个不带参。不带参的方式常用在观察者通过 pull 的方式来获取数据。

如下图所示,通过 push 的方式通知观察者。

那么通知的具体细节是怎么样的?

说白了,就三步:

  • 被观察对象,先判断自己状态是否有改变。
  • 从 vector 集合中获取所有添加的观察者。
  • 循环遍历观察者,调用观察者的 update 方法。

看下源码更清晰,注释都加上了。

代码语言:javascript复制
public void notifyObservers(Object var1) {
 Object[] var2;
 synchronized(this) {
        //当调用 setChange() 方法后,this.changed = true
        if (!this.changed) {
                return;
        }
        // 获取所有观察者
        var2 = this.obs.toArray();
        // 重置 change 状态
           this.clearChanged();
    }
    // 循环遍历通知观察者
    for(int var3 = var2.length - 1; var3 >= 0; --var3) {
        ((Observer)var2[var3]).update(this, var1);
    }
}

为什么要有 setChanged?

在被观察者发送通知前,被观察对象都会调用下 setChanged() 方法,标记状态已经改变了。

代码语言:javascript复制
protected synchronized void clearChanged() {
  this.changed = false;
}

那为什么需要调用下这个?不调用可以吗?

当被观察对象调用 notifyObservers 方法中,会判断状态是否有改变,如果没有改变,则不会通知观察者。

这样做的好处:可以在通知观察者时有更多的弹性。如果不想持续不断地通知观察者,就可以适当地控制 setChanged 方法的调用。

其他:还可以用 clearChanged,重置 changed 状态,hasChanged 方法获取 changed 状态。

四、观察者如何工作的?

其实很简单,观察者实现了 Observer 接口就可以成为观察者。

代码语言:javascript复制
public interface Observer {
    void update(Observable var1, Object var2);
}

然后观察者实现了 update 方法,就是给被观察对象来调用的。

关于推模式和拉模式的小插曲:

如果想用推模式,调用带参的 notifyObservers 方法把参数传给观察者就可以了,如果想用拉模式,就需要主动调用被观察者的 get 数据的方法,用带参的或不带参的方式通知观察者都是可以的。

五、代码实现

我们把领笑员定义为 Leader 类,观众定义成 Viewer 类,脱口秀演员定义为 Actor 类。

领笑员都在看演员表演脱口秀,需要成为演员的观察者。调用 actor.addObserver(leader) 就可以了.

观众也是类似,调用 actor.addObserver(viewer) 就好了。

根据前面讲解的原理,领笑员和观众必须继承 observer 接口,然后实现 update 方法。

如下所示:当收到通知后,做出相应反应,比如拍灯

演员的每次的梗说完后,都会调用 setChanged() 方法,和 notifyObservers(参数) 来通知观察者,然后所有观察者的 update 方法都会被触发。

来看下演员通知的代码:

执行结果如下,王勉的表现非常精彩,领笑员拍灯了!

源码下载,在公众号后台回复:观察者。

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