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三种方式实现观察者模式 及 Spring中的事件编程模型
觀察者模式可以說(shuō)是眾多設(shè)計(jì)模式中，最容易理解的設(shè)計(jì)模式之一了，觀察者模式在Spring中也隨處可見(jiàn)，面試的時(shí)候，面試官可能會(huì)問(wèn)，嘿，你既然讀過(guò)Spring源碼，那你說(shuō)說(shuō)Spring中運(yùn)用的設(shè)計(jì)模式吧，你可以自信的告訴他，Spring中的ApplicationListener就運(yùn)用了觀察者模式。
讓我們一步一步來(lái)，首先我們要知道到底什么是觀察者模式，用Java是如何實(shí)現(xiàn)的，在這里，我將會(huì)用三種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)觀察者模式。
什么是觀察者模式
在現(xiàn)實(shí)生活中，觀察者模式處處可見(jiàn)，比如
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看新聞，只要新聞開(kāi)始播放了，就會(huì)把新聞推送給訂閱了新聞的用戶，在這里，新聞就是【被觀察者】，而用戶就是【觀察者】。
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微信公眾號(hào)，如果一個(gè)用戶訂閱了某個(gè)公眾號(hào)，那么便會(huì)收到公眾號(hào)發(fā)來(lái)的消息，那么，公眾號(hào)就是【被觀察者】，而用戶就是【觀察者】。
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熱水器，假設(shè)熱水器由三部分組成，熱水器，警報(bào)器，顯示器，熱水器僅僅負(fù)責(zé)燒水，當(dāng)水溫到達(dá)設(shè)定的溫度后，通知警報(bào)器，警報(bào)器發(fā)出警報(bào)，顯示器也需要訂閱熱水器的燒水事件，從而獲得水溫，并顯示。熱水器就是【被觀察者】，警報(bào)器，顯示器就是【觀察者】。
在這里，可以看到，【觀察者】已經(jīng)失去自主的權(quán)利，只能被動(dòng)的接收來(lái)自【被觀察者】的事件，無(wú)法主動(dòng)觀察。【觀察者】成為了“受”，而【被觀察者】成為了“攻”。【被觀察者】只是通知【觀察者】，不關(guān)心【觀察者】收到通知后，會(huì)執(zhí)行怎樣的動(dòng)作。
而在設(shè)計(jì)模式中，又把【被觀察者】稱為【主題】。
在觀察者設(shè)計(jì)模式中，一般有四個(gè)角色：
- 抽象主題角色（Subject）
- 具體主題角色（ConcreteSubject）
- 抽象觀察者角色（Observer）
- 具體觀察者角色（ConcreteObserver）
其中，【主題】需要有一個(gè)列表字段，用來(lái)保存【觀察者】的引用，提供兩個(gè)方法（虛方法），即【刪除觀察者】【增加觀察者】，還需要提供一個(gè)給客戶端調(diào)用的方法，通知各個(gè)【觀察者】：你們關(guān)心（訂閱）的事件已經(jīng)推送給你們了。
下面，我就用三種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)觀察者模式。
經(jīng)典
public class News {private String title;private String content;public String getTitle() {return title;}public void setTitle(String title) {this.title = title;}public String getContent() {return content;}public void setContent(String content) {this.content = content;} } 復(fù)制代碼此類不屬于觀察者模式必須的類，用來(lái)存放事件的信息。
public interface Subject {List<People> peopleList = new ArrayList<>();default void add(People people) {peopleList.add(people);}default void remove(People people) {peopleList.remove(people);}void update(); } 復(fù)制代碼抽象主題角色，在這個(gè)角色中，有一個(gè)字段peopleList，用來(lái)保存【觀察者】的引用，同時(shí)定義了兩個(gè)接口，這是Java8默認(rèn)接口實(shí)現(xiàn)的寫(xiě)法。這兩個(gè)接口是給客戶端調(diào)用的，用來(lái)【刪除觀察者】【增加觀察者】，還提供一個(gè)方法，此方法需要被【具體主題角色】重寫(xiě)，用來(lái)通知各個(gè)【觀察者】。
public class NewsSubject implements Subject{public void update() {for (People people : peopleList) {News news = new News();news.setContent("今日在大街上，有人躲在草叢中襲擊路人，還大喊“德瑪西亞萬(wàn)歲”");news.setTitle("德瑪西亞出現(xiàn)了");people.update(news);}} } 復(fù)制代碼具體主題角色，重寫(xiě)了【抽象主題角色】的方法，循環(huán)列表，通知各個(gè)【觀察者】。
public interface People {void update(News news); } 復(fù)制代碼抽象觀察者角色，定義了一個(gè)接口，【具體觀察者角色】需要重寫(xiě)這個(gè)方法。
下面就是【具體觀察者角色】了：
public class PeopleA implements People {@Overridepublic void update(News news) {System.out.println("這個(gè)新聞?wù)婧每?#34;);} } 復(fù)制代碼public class PeopleB implements People {@Overridepublic void update(News news) {System.out.println("這個(gè)新聞?wù)鏌o(wú)語(yǔ)");} } 復(fù)制代碼public class PeopleC implements People {@Overridepublic void update(News news) {System.out.println("這個(gè)新聞?wù)娑?#34;);} } 復(fù)制代碼客戶端：
public class Main {public static void main(String[] args) {Subject subject = new NewsSubject();subject.add(new PeopleA());subject.add(new PeopleB());subject.add(new PeopleC());subject.update();} } 復(fù)制代碼運(yùn)行：
我們學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式，必須知道設(shè)計(jì)模式的優(yōu)缺點(diǎn)，那么觀察者設(shè)計(jì)模式的優(yōu)缺點(diǎn)是什么呢？
優(yōu)點(diǎn)：
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【主題】和【觀察者】通過(guò)抽象，建立了一個(gè)松耦合的關(guān)系，【主題】只知道當(dāng)前有哪些【觀察者】，并且發(fā)送通知，但是不知道【觀察者】具體會(huì)執(zhí)行怎樣的動(dòng)作。這也很好理解，比如 微信公眾號(hào)推送了一個(gè)消息過(guò)來(lái)，它不知道你會(huì)采取如何的動(dòng)作，是 微笑的打開(kāi)，還是憤怒的打開(kāi)，或者是直接把消息刪了，又或者把手機(jī)扔到洗衣機(jī)洗刷刷。
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符合開(kāi)閉原則，如果需要新增一個(gè)【觀察者】，只需要寫(xiě)一個(gè)類去實(shí)現(xiàn)【抽象觀察者角色】即可，不需要改動(dòng)原來(lái)的代碼。
缺點(diǎn)：
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客戶端必須知道所有的【觀察者】，并且進(jìn)行【增加觀察者】和【刪除觀察者】的操作。
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如果有很多【觀察者】，那么所有的【觀察者】收到通知，可能需要花費(fèi)很久時(shí)間。
當(dāng)然以上優(yōu)缺點(diǎn)，是最直觀的，可以很容易理解，并且體會(huì)到的。其他優(yōu)缺點(diǎn)，可以自行百度。
Lambda
在介紹這種寫(xiě)法之前，有必要介紹下***函數(shù)式接口***，函數(shù)式接口的概念由來(lái)已久，一般來(lái)說(shuō)只定義了一個(gè)虛方法的接口就叫函數(shù)式接口，在Java8中，由于Lambda表達(dá)式的出現(xiàn)，讓函數(shù)式接口大放異彩。
我們僅僅需要修改客戶端的代碼就可以：
public static void main(String[] args) {Subject subject = new NewsSubject();subject.add(a -> System.out.println("已閱這新聞"));subject.add(a -> System.out.println("假的吧"));subject.add(a -> System.out.println("昨天就看過(guò)了"));subject.update();} 復(fù)制代碼運(yùn)行結(jié)果：
利用Lambda表達(dá)式和函數(shù)式接口，可以省去【具體觀察者角色】的定義，但是個(gè)人認(rèn)為，這并非屬于嚴(yán)格意義上的觀察者模式，而且弊端很明顯：
- 客戶端需要知道觀察者的具體實(shí)現(xiàn)。
- 如果觀察者的具體實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，可能代碼并沒(méi)有那么清晰。
所以這種寫(xiě)法，具有一定的局限性。
借用大神的一句話
設(shè)計(jì)模式的出現(xiàn)，是為了彌補(bǔ)語(yǔ)言的缺陷。
正是由于語(yǔ)言的升級(jí)，讓某些設(shè)計(jì)模式發(fā)生了一定的變化，除了觀察者模式，還有模板方法模式、責(zé)任鏈模式等，都由于 Lambda表達(dá)式的出現(xiàn)，而出現(xiàn)了一些變化。
JDK
在Java中，本身就提供了一個(gè)接口：Observer，一個(gè)子類：Observable，其中Observer表示【觀察者】，Observable表示【主題】，可以利用這兩個(gè)子類和接口來(lái)實(shí)現(xiàn)觀察者模式：
public class NewsObservable extends Observable {public void update() {setChanged();notifyObservers();} } 復(fù)制代碼public class People1 implements Observer {@Overridepublic void update(Observable o, Object arg) {System.out.println("小編真無(wú)聊");} } 復(fù)制代碼public class People2 implements Observer {@Overridepublic void update(Observable o, Object arg) {System.out.println("開(kāi)局一張圖，內(nèi)容全靠編");} } 復(fù)制代碼客戶端：
public static void main(String[] args) {NewsObservable newsObservable = new NewsObservable();newsObservable.addObserver(new People1());newsObservable.addObserver(new People2());newsObservable.update();} 復(fù)制代碼運(yùn)行結(jié)果：
在這里，我不打算詳細(xì)介紹這種實(shí)現(xiàn)方式，因?yàn)閺腏ava9開(kāi)始，Java已經(jīng)不推薦這種寫(xiě)法了，而推薦用消息隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)。是不是很開(kāi)心，找到一個(gè)借口不去研究Observable，Observer 這兩個(gè)東西了。
Spring中的事件編程模型
Spring中的事件編程模型就是觀察者模式的實(shí)現(xiàn)，SpringBoot就利用了Spring的事件編程模型來(lái)完成一些操作，這里暫時(shí)不表。
在Spring中定義了一個(gè)ApplicationListener接口，從名字就知道它是一個(gè)監(jiān)聽(tīng)器，是監(jiān)聽(tīng)Application的事件的，那么Application又是什么，就是ApplicationContext，ApplicationContext內(nèi)置了幾個(gè)事件，其中比較容易理解的是：
- ContextRefreshedEvent
- ContextStartedEvent
- ContextStoppedEvent
- ContextClosedEvent 從名稱上來(lái)看，就知道這幾個(gè)事件是什么時(shí)候被觸發(fā)的了。
下面我演示下具體的用法，比如我想監(jiān)聽(tīng)ContextRefreshedEvent事件，如果事件發(fā)生了，就打印一句話。
@Component public class MyListener implements ApplicationListener{@Overridepublic void onApplicationEvent(ApplicationEvent applicationEvent) {if(applicationEvent instanceof ContextRefreshedEvent){System.out.println("刷新了");}} } 復(fù)制代碼@Configuration @ComponentScan public class AppConfig { } 復(fù)制代碼 public static void main(String[] args) {AnnotationConfigApplicationContext context=new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);} 復(fù)制代碼運(yùn)行結(jié)果：
當(dāng)時(shí)學(xué)習(xí)Spring，看到Spring提供了各式各樣的接口來(lái)讓程序員們對(duì)Spring進(jìn)行擴(kuò)展，并且沒(méi)有任何侵入性，我不得不佩服Spring的開(kāi)發(fā)者們。這里也是，我們可以看到在客戶端找不到任何關(guān)于“訂閱事件”的影子。
這種實(shí)現(xiàn)方式不是太好，可以看到我們?cè)诜椒▋?nèi)部做了一個(gè)判斷：接收到的事件是否為ContextRefreshedEvent。
偉大的Spring還提供了泛型的ApplicationListener，我們可以通過(guò)泛型的ApplicationListener來(lái)完善上面的代碼：
@Component public class MyListener implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent> {@Overridepublic void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {System.out.println("刷新了");} } 復(fù)制代碼我們還可以利用Spring中的事件編程模型來(lái)自定義事件，并且發(fā)布事件：
首先，我們需要定義一個(gè)事件，來(lái)實(shí)現(xiàn)ApplicationEvent接口，代表這是一個(gè)Application事件，其實(shí)上面所說(shuō)的四個(gè)內(nèi)置的事件也實(shí)現(xiàn)了ApplicationEvent接口：
public class MyEvent extends ApplicationEvent {public MyEvent(Object source) {super(source);} } 復(fù)制代碼還需要定義一個(gè)監(jiān)聽(tīng)器，當(dāng)然，在這里需要監(jiān)聽(tīng)MyEvent事件：
@Component public class MyListener implements ApplicationListener<MyEvent> {@Overridepublic void onApplicationEvent(MyEvent event) {System.out.println("我訂閱的事件已經(jīng)到達(dá)");} } 復(fù)制代碼現(xiàn)在有了事件，也有了監(jiān)聽(tīng)器，是不是還少了發(fā)布者，不然誰(shuí)去發(fā)布事件呢？
@Component public class MyEventPublish implements ApplicationEventPublisherAware {private ApplicationEventPublisher publisher;@Overridepublic void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {this.publisher = applicationEventPublisher;}public void publish(Object obj) {this.publisher.publishEvent(obj);} } 復(fù)制代碼發(fā)布者，需要實(shí)現(xiàn)ApplicationEventPublisherAware 接口，重寫(xiě)publish方法，顧名思義，這就是發(fā)布方法，那么方法的參數(shù)obj是干嘛的呢，作為發(fā)布者，應(yīng)該需要知道我要發(fā)布什么事件，以及事件來(lái)源（是誰(shuí)觸發(fā)的）把，這個(gè)obj就是用來(lái)存放這樣的數(shù)據(jù)的，當(dāng)然，這個(gè)參數(shù)需要我們手動(dòng)傳入進(jìn)去。setApplicationEventPublisher是Spring內(nèi)部主動(dòng)調(diào)用的，可以簡(jiǎn)單的理解為初始化發(fā)布者。
現(xiàn)在就剩最后一個(gè)角色了，監(jiān)聽(tīng)器有了，發(fā)布者有了，事件也有了，對(duì)，沒(méi)錯(cuò)，還少一個(gè)觸發(fā)者，畢竟要有觸發(fā)者去觸發(fā)事件啊：
@Component public class Service {@Autowiredprivate MyEventPublish publish;public void publish() {publish.publish(new MyEvent(this));} } 復(fù)制代碼其中publish方法就是給客戶端調(diào)用的，用來(lái)觸發(fā)事件，可以很清楚的看到傳入了new MyEvent(this)，這樣發(fā)布者就可以知道我要觸發(fā)什么事件和是誰(shuí)觸發(fā)了事件。
當(dāng)然，還需要把一切交給Spring管理：
@Configuration @ComponentScan public class AppConfig { } 復(fù)制代碼客戶端：
public static void main(String[] args) {AnnotationConfigApplicationContext context=new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);context.getBean(Service.class).publish();;} 復(fù)制代碼運(yùn)行結(jié)果：
這一篇博客比較簡(jiǎn)單，只是簡(jiǎn)單的應(yīng)用，但是只有會(huì)了應(yīng)用，才能談源碼。
這篇博客到這里就結(jié)束了，謝謝大家。
《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的三种方式实现观察者模式 及 Spring中的事件编程模型的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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