觀察者（Observer）模式又名發(fā)布-訂閱（Publish/Subscribe）模式，是四人組（GoF，即 Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson 和 John Vlissides）在1994合著的《設(shè)計(jì)模式:可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》中提出的（詳見(jiàn)書(shū)中293-313頁(yè)）。盡管這種模式已經(jīng)有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，它仍然廣泛適用于各種場(chǎng)景，甚至成為了標(biāo)準(zhǔn)Java庫(kù)的一個(gè)組成部分。目前雖然已經(jīng)有大量關(guān)于觀察者模式的文章，但它們都專注于在 Java 中的實(shí)現(xiàn)，卻忽視了開(kāi)發(fā)者在Java中使用觀察者模式時(shí)遇到的各種問(wèn)題。
本文的寫(xiě)作初衷就是為了填補(bǔ)這一空白：本文主要介紹通過(guò)使用 Java8 架構(gòu)實(shí)現(xiàn)觀察者模式，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討關(guān)于經(jīng)典模式的復(fù)雜問(wèn)題，包括匿名內(nèi)部類(lèi)、lambda 表達(dá)式、線程安全以及非平凡耗時(shí)長(zhǎng)的觀察者實(shí)現(xiàn)。本文內(nèi)容雖然并不全面，很多這種模式所涉及的復(fù)雜問(wèn)題，遠(yuǎn)不是一篇文章就能說(shuō)清的。但是讀完本文，讀者能了解什么是觀察者模式，它在Java中的通用性以及如何處理在 Java 中實(shí)現(xiàn)觀察者模式時(shí)的一些常見(jiàn)問(wèn)題。
觀察者模式
根據(jù) GoF 提出的經(jīng)典定義，觀察者模式的主旨是：
定義對(duì)象間的一種一對(duì)多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴于它的對(duì)象都得到通知并被自動(dòng)更新。
什么意思呢？很多軟件應(yīng)用中，對(duì)象之間的狀態(tài)都是互相依賴的。例如，如果一個(gè)應(yīng)用專注于數(shù)值數(shù)據(jù)加工，這個(gè)數(shù)據(jù)也許會(huì)通過(guò)圖形用戶界面（GUI）的表格或圖表來(lái)展現(xiàn)或者兩者同時(shí)使用，也就是說(shuō)，當(dāng)?shù)讓訑?shù)據(jù)更新時(shí)，相應(yīng)的 GUI 組件也要更新。問(wèn)題的關(guān)鍵在于如何做到底層數(shù)據(jù)更新時(shí) GUI 組件也隨之更新，同時(shí)盡量減小 GUI 組件和底層數(shù)據(jù)的耦合度。
一種簡(jiǎn)單且不可擴(kuò)展的解決方案是給管理這些底層數(shù)據(jù)的對(duì)象該表格和圖像 GUI 組件的引用，使得對(duì)象可以在底層數(shù)據(jù)變化時(shí)能夠通知 GUI 組件。顯然，對(duì)于處理有更多 GUI 組件的復(fù)雜應(yīng)用，這個(gè)簡(jiǎn)單的解決方案很快顯示出其不足。例如，有20個(gè) GUI 組件都依賴于底層數(shù)據(jù)，那么管理底層數(shù)據(jù)的對(duì)象就需要維護(hù)指向這20個(gè)組件的引用。隨著依賴于相關(guān)數(shù)據(jù)的對(duì)象數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)管理和對(duì)象之間的耦合度也變得難以控制。
另一個(gè)更好的解決方案是允許對(duì)象注冊(cè)獲取感興趣數(shù)據(jù)更新的權(quán)限，當(dāng)數(shù)據(jù)變化時(shí)，數(shù)據(jù)管理器就會(huì)通知這些對(duì)象。通俗地說(shuō)就是，讓感興趣的數(shù)據(jù)對(duì)象告訴管理器：“當(dāng)數(shù)據(jù)變化時(shí)請(qǐng)通知我”。此外，這些對(duì)象不僅可以注冊(cè)獲取更新通知，也可以取消注冊(cè)，保證數(shù)據(jù)管理器在數(shù)據(jù)變化時(shí)不再通知該對(duì)象。在 GoF 的原始定義中，注冊(cè)獲取更新的對(duì)象叫作“觀察者”（observer），對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)管理器叫作“目標(biāo)”(Subject)，觀察者感興趣的數(shù)據(jù)叫作“目標(biāo)狀態(tài)”，注冊(cè)過(guò)程叫“添加”（attach），撤銷(xiāo)觀察的過(guò)程叫“移除”（detach）。前文已經(jīng)提到觀察者模式又叫發(fā)布－訂閱模式，可以理解為客戶訂閱關(guān)于目標(biāo)的觀察者，當(dāng)目標(biāo)狀態(tài)更新時(shí)，目標(biāo)把這些更新發(fā)布給訂閱者（這種設(shè)計(jì)模式擴(kuò)展為通用架構(gòu)，稱為發(fā)布——訂閱架構(gòu)）。這些概念可以用下面的類(lèi)圖表示：
具體觀察者（ConcereteObserver）用來(lái)接收更新的狀態(tài)變化，同時(shí)將指向具體主題（ConcereteSubject）的引用傳遞給它的構(gòu)造函數(shù)。這為具體觀察者提供了指向具體主題的引用，在狀態(tài)變化時(shí)可由此獲得更新。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，具體觀察者會(huì)被告知主題更新，同時(shí)用其構(gòu)造函數(shù)中的引用來(lái)獲取具體主題的狀態(tài)，最后將這些檢索狀態(tài)對(duì)象存儲(chǔ)在具體觀察者的觀察狀態(tài)（observerState）屬性下。這一過(guò)程如下面的序列圖所示：
經(jīng)典模式的專業(yè)化
盡管觀察者模式是通用的，但也有很多專業(yè)化的模式，最常見(jiàn)是以下兩種：
為State對(duì)象提供一個(gè)參數(shù)，傳給觀察者調(diào)用的Update方法。在經(jīng)典模式下，當(dāng)觀察者被通知Subject狀態(tài)發(fā)生變化后，會(huì)直接從Subject獲得其更新后狀態(tài)。這要求觀察者保存指向獲取狀態(tài)的對(duì)象引用。這樣就形成了一個(gè)循環(huán)引用，ConcreteSubject的引用指向其觀察者列表，ConcreteObserver的引用指向能獲得主題狀態(tài)的ConcreteSubject。除了獲得更新的狀態(tài)，觀察者和其注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)的Subject間并沒(méi)有聯(lián)系，觀察者關(guān)心的是State對(duì)象，而非Subject本身。也就是說(shuō)，很多情況下都將ConcreteObserver和ConcreteSubject強(qiáng)行聯(lián)系一起，相反，當(dāng)ConcreteSubject調(diào)用Update函數(shù)時(shí)，將State對(duì)象傳遞給ConcreteObserver，二者就無(wú)需關(guān)聯(lián)。ConcreteObserver和State對(duì)象之間關(guān)聯(lián)減小了觀察者和State之間的依賴程度（關(guān)聯(lián)和依賴的更多區(qū)別請(qǐng)參見(jiàn)Martin Fowler's的文章）。
將Subject抽象類(lèi)和ConcreteSubject合并到一個(gè) singleSubject類(lèi)中。多數(shù)情況下，Subject使用抽象類(lèi)并不會(huì)提升程序的靈活性和可擴(kuò)展性，因此，將這一抽象類(lèi)和具體類(lèi)合并簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。
這兩個(gè)專業(yè)化的模式組合后，其簡(jiǎn)化類(lèi)圖如下：
在這些專業(yè)化的模式中，靜態(tài)類(lèi)結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，類(lèi)之間的相互作用也得以簡(jiǎn)化。此時(shí)的序列圖如下：
專業(yè)化模式另一特點(diǎn)是刪除了 ConcreteObserver 的成員變量 observerState。有時(shí)候具體觀察者并不需要保存Subject的最新?tīng)顟B(tài)，而只需要監(jiān)測(cè)狀態(tài)更新時(shí) Subject 的狀態(tài)。例如，如果觀察者將成員變量的值更新到標(biāo)準(zhǔn)輸出上，就可以刪除 observerState，這樣一來(lái)就刪除了ConcreteObserver和State類(lèi)之間的關(guān)聯(lián)。
更常見(jiàn)的命名規(guī)則
經(jīng)典模式甚至是前文提到的專業(yè)化模式都用的是attach，detach和observer等術(shù)語(yǔ)，而Java實(shí)現(xiàn)中很多都是用的不同的詞典，包括register，unregister，listener等。值得一提的是State是listener需要監(jiān)測(cè)變化的所有對(duì)象的統(tǒng)稱，狀態(tài)對(duì)象的具體名稱需要看觀察者模式用到的場(chǎng)景。例如，在listener監(jiān)聽(tīng)事件發(fā)生場(chǎng)景下的觀察者模式，已注冊(cè)的listener將會(huì)在事件發(fā)生時(shí)收到通知，此時(shí)的狀態(tài)對(duì)象就是event，也就是事件是否發(fā)生。
平時(shí)實(shí)際應(yīng)用中目標(biāo)的命名很少包含Subject。例如，創(chuàng)建一個(gè)關(guān)于動(dòng)物園的應(yīng)用，注冊(cè)多個(gè)監(jiān)聽(tīng)器用于觀察Zoo類(lèi)，并在新動(dòng)物進(jìn)入動(dòng)物園時(shí)收到通知。該案例中的目標(biāo)是Zoo類(lèi)，為了和所給問(wèn)題域保持術(shù)語(yǔ)一致，將不會(huì)用到Subject這樣的詞匯，也就是說(shuō)Zoo類(lèi)不會(huì)命名為ZooSubject。
監(jiān)聽(tīng)器的命名一般都會(huì)跟著Listener后綴，例如前文提到的監(jiān)測(cè)新動(dòng)物加入的監(jiān)聽(tīng)器會(huì)命名為AnimalAddedListener。類(lèi)似的，register,、unregister和notify等函數(shù)命名常會(huì)以其對(duì)應(yīng)的監(jiān)聽(tīng)器名作后綴，例如AnimalAddedListener的register、unregister、notify函數(shù)會(huì)被命名為registerAnimalAddedListener、 unregisterAnimalAddedListener和notifyAnimalAddedListeners，需要注意的是notify函數(shù)名的s，因?yàn)閚otify函數(shù)處理的是多個(gè)而非單一監(jiān)聽(tīng)器。
這種命名方式會(huì)顯得冗長(zhǎng)，而且通常一個(gè)subject會(huì)注冊(cè)多個(gè)類(lèi)型的監(jiān)聽(tīng)器，如前面提到的動(dòng)物園的例子，Zoo內(nèi)除了注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)動(dòng)物新增的監(jiān)聽(tīng)器，還需注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)動(dòng)物減少監(jiān)聽(tīng)器，此時(shí)就會(huì)有兩種register函數(shù)：（registerAnimalAddedListener和 registerAnimalRemovedListener，這種方式處理，監(jiān)聽(tīng)器的類(lèi)型作為一個(gè)限定符，表示其應(yīng)觀察者的類(lèi)型。另一解決方案是創(chuàng)建一個(gè)registerListener函數(shù)然后重載，但是方案一能更方便的知道哪個(gè)監(jiān)聽(tīng)器正在監(jiān)聽(tīng)，重載是比較小眾的做法。
另一慣用語(yǔ)法是用on前綴而不是update，例如update函數(shù)命名為onAnimalAdded而不是updateAnimalAdded。這種情況在監(jiān)聽(tīng)器獲得一個(gè)序列的通知時(shí)更常見(jiàn)，如向list中新增一個(gè)動(dòng)物，但很少用于更新一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)，比如動(dòng)物的名字。
接下來(lái)本文將使用Java的符號(hào)規(guī)則，雖然符號(hào)規(guī)則不會(huì)改變系統(tǒng)的真實(shí)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，但是使用其他開(kāi)發(fā)者都熟悉的術(shù)語(yǔ)是很重要的開(kāi)發(fā)準(zhǔn)則，因此要熟悉上文描述的Java中的觀察者模式符號(hào)規(guī)則。下文將在Java8環(huán)境下用一個(gè)簡(jiǎn)單例子來(lái)闡述上述概念。
一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例
還是前面提到的動(dòng)物園的例子，使用Java8的API接口實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，說(shuō)明觀察者模式的基本原理。問(wèn)題描述為：
創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)zoo，允許用戶監(jiān)聽(tīng)和撤銷(xiāo)監(jiān)聽(tīng)添加新對(duì)象animal的狀態(tài)，另外再創(chuàng)建一個(gè)具體監(jiān)聽(tīng)器，負(fù)責(zé)輸出新增動(dòng)物的name。
根據(jù)前面對(duì)觀察者模式的學(xué)習(xí)知道實(shí)現(xiàn)這樣的應(yīng)用需要?jiǎng)?chuàng)建4個(gè)類(lèi)，具體是：
Zoo類(lèi)：即模式中的主題，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)動(dòng)物園中的所有動(dòng)物，并在新動(dòng)物加入時(shí)通知所有已注冊(cè)的監(jiān)聽(tīng)器。
Animal類(lèi)：代表動(dòng)物對(duì)象。
AnimalAddedListener類(lèi)：即觀察者接口。
PrintNameAnimalAddedListener：具體的觀察者類(lèi)，負(fù)責(zé)輸出新增動(dòng)物的name。
首先我們創(chuàng)建一個(gè)Animal類(lèi)，它是一個(gè)包含name成員變量、構(gòu)造函數(shù)、getter和setter方法的簡(jiǎn)單Java對(duì)象，代碼如下：
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public class Animal { private String name;public Animal (String name) {this.name = name;}public String getName () {return this.name;}public void setName (String name) {this.name = name;}} |
用這個(gè)類(lèi)代表動(dòng)物對(duì)象，接下來(lái)就可以創(chuàng)建AnimalAddedListener接口了：
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public interface AnimalAddedListener { public void onAnimalAdded (Animal animal);} |
前面兩個(gè)類(lèi)很簡(jiǎn)單，就不再詳細(xì)介紹，接下來(lái)創(chuàng)建Zoo類(lèi)：
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public class Zoo { private List<Animal> animals = new ArrayList<>();private List<AnimalAddedListener> listeners = new ArrayList<>();public void addAnimal (Animal animal) {// Add the animal to the list of animalsthis.animals.add(animal);// Notify the list of registered listenersthis.notifyAnimalAddedListeners(animal);}public void registerAnimalAddedListener (AnimalAddedListener listener) {// Add the listener to the list of registered listenersthis.listeners.add(listener);}public void unregisterAnimalAddedListener (AnimalAddedListener listener) {// Remove the listener from the list of the registered listenersthis.listeners.remove(listener);}protected void notifyAnimalAddedListeners (Animal animal) {// Notify each of the listeners in the list of registered listenersthis.listeners.forEach(listener -> listener.updateAnimalAdded(animal));}} |
這個(gè)類(lèi)比前面兩個(gè)都復(fù)雜，其包含兩個(gè)list，一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)動(dòng)物園中所有動(dòng)物，另一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)所有的監(jiān)聽(tīng)器，鑒于animals和listener集合存儲(chǔ)的對(duì)象都很簡(jiǎn)單，本文選擇了ArrayList來(lái)存儲(chǔ)。存儲(chǔ)監(jiān)聽(tīng)器的具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要視問(wèn)題而定，比如對(duì)于這里的動(dòng)物園問(wèn)題，如果監(jiān)聽(tīng)器有優(yōu)先級(jí)，那就應(yīng)該選擇其他的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，或者重寫(xiě)監(jiān)聽(tīng)器的register算法。
注冊(cè)和移除的實(shí)現(xiàn)都是簡(jiǎn)單的委托方式：各個(gè)監(jiān)聽(tīng)器作為參數(shù)從監(jiān)聽(tīng)者的監(jiān)聽(tīng)列表增加或者移除。notify函數(shù)的實(shí)現(xiàn)與觀察者模式的標(biāo)準(zhǔn)格式稍微偏離，它包括輸入?yún)?shù)：新增加的animal，這樣一來(lái)notify函數(shù)就可以把新增加的animal引用傳遞給監(jiān)聽(tīng)器了。用streams API的forEach函數(shù)遍歷監(jiān)聽(tīng)器，對(duì)每個(gè)監(jiān)聽(tīng)器執(zhí)行theonAnimalAdded函數(shù)。
在addAnimal函數(shù)中，新增的animal對(duì)象和監(jiān)聽(tīng)器各自添加到對(duì)應(yīng)list。如果不考慮通知過(guò)程的復(fù)雜性，這一邏輯應(yīng)包含在方便調(diào)用的方法中，只需要傳入指向新增animal對(duì)象的引用即可，這就是通知監(jiān)聽(tīng)器的邏輯實(shí)現(xiàn)封裝在notifyAnimalAddedListeners函數(shù)中的原因，這一點(diǎn)在addAnimal的實(shí)現(xiàn)中也提到過(guò)。
除了notify函數(shù)的邏輯問(wèn)題，需要強(qiáng)調(diào)一下對(duì)notify函數(shù)可見(jiàn)性的爭(zhēng)議問(wèn)題。在經(jīng)典的觀察者模型中，如GoF在設(shè)計(jì)模式一書(shū)中第301頁(yè)所說(shuō)，notify函數(shù)是public型的，然而盡管在經(jīng)典模式中用到，這并不意味著必須是public的。選擇可見(jiàn)性應(yīng)該基于應(yīng)用，例如本文的動(dòng)物園的例子，notify函數(shù)是protected類(lèi)型，并不要求每個(gè)對(duì)象都可以發(fā)起一個(gè)注冊(cè)觀察者的通知，只需保證對(duì)象能從父類(lèi)繼承該功能即可。當(dāng)然，也并非完全如此，需要弄清楚哪些類(lèi)可以激活notify函數(shù)，然后再由此確定函數(shù)的可見(jiàn)性。
接下來(lái)需要實(shí)現(xiàn)PrintNameAnimalAddedListener類(lèi)，這個(gè)類(lèi)用System.out.println方法將新增動(dòng)物的name輸出，具體代碼如下：
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public class PrintNameAnimalAddedListener implements AnimalAddedListener { @Overridepublic void updateAnimalAdded (Animal animal) {// Print the name of the newly added animalSystem.out.println("Added a new animal with name '" + animal.getName() + "'");}} |
最后要實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的主函數(shù)：
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public class Main { public static void main (String[] args) {// Create the zoo to store animalsZoo zoo = new Zoo();// Register a listener to be notified when an animal is addedzoo.registerAnimalAddedListener(new PrintNameAnimalAddedListener());// Add an animal notify the registered listenerszoo.addAnimal(new Animal("Tiger"));}} |
主函數(shù)只是簡(jiǎn)單的創(chuàng)建了一個(gè)zoo對(duì)象，注冊(cè)了一個(gè)輸出動(dòng)物name的監(jiān)聽(tīng)器，并新建了一個(gè)animal對(duì)象以觸發(fā)已注冊(cè)的監(jiān)聽(tīng)器，最后的輸出為：
Added a new animal with name 'Tiger'
新增監(jiān)聽(tīng)器
當(dāng)監(jiān)聽(tīng)器重新建立并將其添加到Subject時(shí)，觀察者模式的優(yōu)勢(shì)就充分顯示出來(lái)。例如，想添加一個(gè)計(jì)算動(dòng)物園中動(dòng)物總數(shù)的監(jiān)聽(tīng)器，只需要新建一個(gè)具體的監(jiān)聽(tīng)器類(lèi)并注冊(cè)到Zoo類(lèi)即可，而無(wú)需對(duì)zoo類(lèi)做任何修改。添加計(jì)數(shù)監(jiān)聽(tīng)器CountingAnimalAddedListener代碼如下：
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public class CountingAnimalAddedListener implements AnimalAddedListener { private static int animalsAddedCount = 0;@Overridepublic void updateAnimalAdded (Animal animal) {// Increment the number of animalsanimalsAddedCount++;// Print the number of animalsSystem.out.println("Total animals added: " + animalsAddedCount);}} |
修改后的main函數(shù)如下：
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public class Main { public static void main (String[] args) {// Create the zoo to store animalsZoo zoo = new Zoo();// Register listeners to be notified when an animal is addedzoo.registerAnimalAddedListener(new PrintNameAnimalAddedListener());zoo.registerAnimalAddedListener(new CountingAnimalAddedListener());// Add an animal notify the registered listenerszoo.addAnimal(new Animal("Tiger"));zoo.addAnimal(new Animal("Lion"));zoo.addAnimal(new Animal("Bear"));}} |
輸出結(jié)果為：
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Added a new animal with name 'Tiger'Total animals added: 1Added a new animal with name 'Lion'Total animals added: 2Added a new animal with name 'Bear'Total animals added: 3 |
使用者可在僅修改監(jiān)聽(tīng)器注冊(cè)代碼的情況下，創(chuàng)建任意監(jiān)聽(tīng)器。具有此可擴(kuò)展性主要是因?yàn)镾ubject和觀察者接口關(guān)聯(lián)，而不是直接和ConcreteObserver關(guān)聯(lián)。只要接口不被修改，調(diào)用接口的Subject就無(wú)需修改。
匿名內(nèi)部類(lèi)，Lambda函數(shù)和監(jiān)聽(tīng)器注冊(cè)
Java8的一大改進(jìn)是增加了功能特性，如增加了lambda函數(shù)。在引進(jìn)lambda函數(shù)之前，Java通過(guò)匿名內(nèi)部類(lèi)提供了類(lèi)似的功能，這些類(lèi)在很多已有的應(yīng)用中仍在使用。在觀察者模式下，隨時(shí)可以創(chuàng)建新的監(jiān)聽(tīng)器而無(wú)需創(chuàng)建具體觀察者類(lèi)，例如，PrintNameAnimalAddedListener類(lèi)可以在main函數(shù)中用匿名內(nèi)部類(lèi)實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)代碼如下：
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public class Main { public static void main (String[] args) {// Create the zoo to store animalsZoo zoo = new Zoo();// Register listeners to be notified when an animal is addedzoo.registerAnimalAddedListener(new AnimalAddedListener() {@Overridepublic void updateAnimalAdded (Animal animal) {// Print the name of the newly added animalSystem.out.println("Added a new animal with name '" + animal.getName() + "'");}});// Add an animal notify the registered listenerszoo.addAnimal(new Animal("Tiger"));}} |
類(lèi)似的，lambda函數(shù)也可以用以完成此類(lèi)任務(wù)：
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public class Main { public static void main (String[] args) {// Create the zoo to store animalsZoo zoo = new Zoo();// Register listeners to be notified when an animal is addedzoo.registerAnimalAddedListener((animal) -> System.out.println("Added a new animal with name '" + animal.getName() + "'"));// Add an animal notify the registered listenerszoo.addAnimal(new Animal("Tiger"));}} |
需要注意的是lambda函數(shù)僅適用于監(jiān)聽(tīng)器接口只有一個(gè)函數(shù)的情況，這個(gè)要求雖然看起來(lái)嚴(yán)格，但實(shí)際上很多監(jiān)聽(tīng)器都是單一函數(shù)的，如示例中的AnimalAddedListener。如果接口有多個(gè)函數(shù)，可以選擇使用匿名內(nèi)部類(lèi)。
隱式注冊(cè)創(chuàng)建的監(jiān)聽(tīng)器存在此類(lèi)問(wèn)題：由于對(duì)象是在注冊(cè)調(diào)用的范圍內(nèi)創(chuàng)建的，所以不可能將引用存儲(chǔ)一個(gè)到具體監(jiān)聽(tīng)器。這意味著，通過(guò)lambda函數(shù)或者匿名內(nèi)部類(lèi)注冊(cè)的監(jiān)聽(tīng)器不可以撤銷(xiāo)注冊(cè)，因?yàn)槌蜂N(xiāo)函數(shù)需要傳入已經(jīng)注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)器的引用。解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是在registerAnimalAddedListener函數(shù)中返回注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)器的引用。如此一來(lái)，就可以撤銷(xiāo)注冊(cè)用lambda函數(shù)或匿名內(nèi)部類(lèi)創(chuàng)建的監(jiān)聽(tīng)器，改進(jìn)后的方法代碼如下：
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public AnimalAddedListener registerAnimalAddedListener (AnimalAddedListener listener) { // Add the listener to the list of registered listenersthis.listeners.add(listener); return listener;} |
重新設(shè)計(jì)的函數(shù)交互的客戶端代碼如下：
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public class Main { public static void main (String[] args) {// Create the zoo to store animalsZoo zoo = new Zoo();// Register listeners to be notified when an animal is addedAnimalAddedListener listener = zoo.registerAnimalAddedListener((animal) -> System.out.println("Added a new animal with name '" + animal.getName() + "'"));// Add an animal notify the registered listenerszoo.addAnimal(new Animal("Tiger"));// Unregister the listenerzoo.unregisterAnimalAddedListener(listener);// Add another animal, which will not print the name, since the listener// has been previously unregisteredzoo.addAnimal(new Animal("Lion"));}} |
此時(shí)的結(jié)果輸出只有Added a new animal with name 'Tiger'，因?yàn)樵诘诙€(gè)animal加入之前監(jiān)聽(tīng)器已經(jīng)撤銷(xiāo)了：
Added a new animal with name 'Tiger'
如果采用更復(fù)雜的解決方案，register函數(shù)也可以返回receipt類(lèi)，以便unregister監(jiān)聽(tīng)器調(diào)用，例如:
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public class AnimalAddedListenerReceipt { private final AnimalAddedListener listener;public AnimalAddedListenerReceipt (AnimalAddedListener listener) {this.listener = listener;}public final AnimalAddedListener getListener () {return this.listener;}} |
receipt會(huì)作為注冊(cè)函數(shù)的返回值，以及撤銷(xiāo)注冊(cè)函數(shù)輸入?yún)?shù)，此時(shí)的zoo實(shí)現(xiàn)如下所示：
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public class ZooUsingReceipt { // ...Existing attributes and constructor...public AnimalAddedListenerReceipt registerAnimalAddedListener (AnimalAddedListener listener) {// Add the listener to the list of registered listenersthis.listeners.add(listener);return new AnimalAddedListenerReceipt(listener);}public void unregisterAnimalAddedListener (AnimalAddedListenerReceipt receipt) {// Remove the listener from the list of the registered listenersthis.listeners.remove(receipt.getListener());}// ...Existing notification method...} |
上面描述的接收實(shí)現(xiàn)機(jī)制允許保存信息供監(jiān)聽(tīng)器撤銷(xiāo)時(shí)調(diào)用的，也就是說(shuō)如果撤銷(xiāo)注冊(cè)算法依賴于Subject注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)器時(shí)的狀態(tài)，則此狀態(tài)將被保存，如果撤銷(xiāo)注冊(cè)只需要指向之前注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)器的引用，這樣的話接收技術(shù)則顯得麻煩，不推薦使用。
除了特別復(fù)雜的具體監(jiān)聽(tīng)器，最常見(jiàn)的注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)器的方法是通過(guò)lambda函數(shù)或通過(guò)匿名內(nèi)部類(lèi)注冊(cè)。當(dāng)然，也有例外，那就是包含subject實(shí)現(xiàn)觀察者接口的類(lèi)和注冊(cè)一個(gè)包含調(diào)用該引用目標(biāo)的監(jiān)聽(tīng)器。如下面代碼所示的案例：
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public class ZooContainer implements AnimalAddedListener { private Zoo zoo = new Zoo();public ZooContainer () {// Register this object as a listenerthis.zoo.registerAnimalAddedListener(this);}public Zoo getZoo () {return this.zoo;}@Overridepublic void updateAnimalAdded (Animal animal) {System.out.println("Added animal with name '" + animal.getName() + "'");}public static void main (String[] args) {// Create the zoo containerZooContainer zooContainer = new ZooContainer();// Add an animal notify the innerally notified listenerzooContainer.getZoo().addAnimal(new Animal("Tiger"));}} |
這種方法只適用于簡(jiǎn)單情況而且代碼看起來(lái)不夠?qū)I(yè)，盡管如此，它還是深受現(xiàn)代Java開(kāi)發(fā)人員的喜愛(ài)，因此了解這個(gè)例子的工作原理很有必要。因?yàn)閆ooContainer實(shí)現(xiàn)了AnimalAddedListener接口，那么ZooContainer的實(shí)例(或者說(shuō)對(duì)象)就可以注冊(cè)為AnimalAddedListener。ZooContainer類(lèi)中，該引用代表當(dāng)前對(duì)象即ZooContainer的一個(gè)實(shí)例，所以可以被用作AnimalAddedListener。
通常，不是要求所有的container類(lèi)都實(shí)現(xiàn)此類(lèi)功能，而且實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽(tīng)器接口的container類(lèi)只能調(diào)用Subject的注冊(cè)函數(shù)，只是簡(jiǎn)單把該引用作為監(jiān)聽(tīng)器的對(duì)象傳給register函數(shù)。在接下來(lái)的章節(jié)中，將介紹多線程環(huán)境的常見(jiàn)問(wèn)題和解決方案。
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以上內(nèi)容給大家介紹了使用Java8實(shí)現(xiàn)觀察者模式的方法（上）的相關(guān)內(nèi)容，下篇文章給大家介紹使用java8實(shí)現(xiàn)觀察者模式的方法(下)，感興趣的朋友繼續(xù)學(xué)習(xí)吧，希望對(duì)大家有所幫助！
