作者:gunz出处:Java研究组织责任编辑: 方舟 [ 2004-08-12 19:10 ]
本文旨在抛砖引玉,具体分析一下java中jdk自带的observer设计模式的实现
http://www.yesky.com/206/1841706.shtml
目前设计模式的介绍性文章越来越多,但设计模式的研究性文章仍然比较欠缺,这着实让人觉得有点遗憾。本文旨在抛砖引玉,具体分析一下java中jdk自带的observer设计模式(下文如没特别指出,observer设计模式就意指java中jdk自带的observer设计模式)的实现。
1.Observer设计模式概要
Observer设计模式在GOF里属于行为设计模式。JDK里提供的observer设计模式的实现由java.util.Observable类和java.util.Observer接口组成。从名字上可以清楚的看出两者在Observer 设计模式中分别扮演的角色:Observer是观察者角色,Observable是被观察目标(subject)角色。
Observable是一个封装subject基本功能的类,比如注册observer(attach功能),注销observer(detatch功能)等。这些功能是任何一个扮演observerable角色的类都需要实现的,从这一点上来讲,JDK里将这些通用功能专门封装在一个类里,显得合情合理。通常情况下,我们的类只要从Observerable类派生就可以称为observerable角色类,使用非常简单。
2.使用observer设计模式存在的困难
但我们不得不注意到,在项目实际开发当中,情况往往要复杂得多。java不支持多继承特性在很多时候是阻碍我们使用observer设计模式的绊脚石。比如说,我们设计的一个类已经是某个类的派生类,在这种情况下同时想让它扮演observerable角色将变得麻烦。如何实现“多继承”的效果是摆在我们面前的一大难题。下面我们首先分析一下Observable类。
3.Observable类“触发通知”的原理
Observable必须“有变化”才能触发通知observer这一任务,这是它的本质体现。查看源码便可知一二。Observerable部分源码如下:
//……省略……
private boolean changed = false;
//……省略……
public void notifyObservers(Object arg) {
//……省略……
Object[] arrLocal;
synchronized (this) {
//……省略……
if (!changed)
return;
arrLocal = obs.toArray();
clearChanged();
}
//……省略……
protected synchronized void setChanged() {
changed = true;
}
protected synchronized void clearChanged() {
changed = false;
}
正如粗的斜体标注部分所示,在notifyObservers(Object arg) 方法里if (!changed) return;语句告诉我们,若changed属性值为false,将直接返回,根本不会触发通知操作。并且我们注意到changed 属性被初始化为false,这将意味着如果我们不主动设置changed属性为true,将不会有任何变化,也就是说根本起不到“通知”作用。因此,设置changed属性的值是我们应用jdk observer 设计模式的关键所在。那么如何才能设置changed属性呢?从源码可以看出,唯一的入口是通过setChanged()。下面我们分析一下changed属性及相关的方法setChanged()和clearChanged()。
4.Observable类的分析
Observable#changed属性的初始值为false,这很容易理解,不再详细陈述。细心的读者可能会注意到跟changed属性有关的两个方法setChanged()和clearChanged(),它们的修饰符都是protected。想强调的是,是protected,而不是public。但这样是否有其必要性和合理性?答案是肯定的。在前面的分析中,我已经提到,setChanged()方法是设置changed的唯一入口,它的修饰符定义为protected,就意味着通过定义Observable的对象,再设置changed属性将变得不可能。从这个意义上说,要想应用observer设计模式,必须继承Observable类方可。关于这一点,下文还会提及。但是,为什么不能定义成public?这似乎难以理解。因为定义成public,我们不就可以很方便地设置changed属性的值吗?为了弄清楚这个问题,我们还是看一下Observable里的相关的代码:
//……省略……
public void notifyObservers(Object arg) {
//……省略……
for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
}
这段代码表达的意思是说找出所有已注册的Observer,再逐个进行“通知”,通过调用Observer#update(Observable,Object)方法进行通知。我们看到,update 第一个参数是this,我们同时还必须注意到,这段代码是Observable类里的代码。这就相当于是在一再强调,发出“通知”的,必须是observable自己(Observable类或者其派生类),其它任何类都不行。这就意味着我们的observable类继承Observable类是必要的,因为如果不继承,而采用组合的话,将无法保证能传递好this。换句话说,采用组合的方式使用Observable类,将变得几乎没有任何意义。同时,修饰符定义为protected,可以确保是在Obsrvable里进行触发通知的,不会在其它任何地方进行通知,这显得内敛性很强。如果将setChanged()修饰符定义为public,将无法保证正确“传递this”的硬性要求,这不符合“只有observalbe才能直接或间接通知observer”这一observable设计模式的硬性要求。由此我们可见一斑,jdk的很多理念的思想性是多么的强。
5.解决使用observer设计模式存在的困难
借助adapter设计模式(详见本人发表的adapter设计模式相关文章)和java支持多接口特性基本可以解决“多继承”问题。基本思想是结合继承/实现和组合来达到效果。在上面的分析中,我们已经知道,Observable类必须继承使用,不能组合使用,因此我们只需要将需扮演成observerable角色的类装扮成adapter角色,将该类原继承的类装扮成adaptee角色即可。示例代码如下:
//欲充当observable角色的类的原来的代码:
public class MyObject extends BaseObject {
public MyObject() {
public void method1(){}
}
}
//充当observable角色后的代码:
public class MyObject extends Observable {
private BaseObject baseObject = null;
public MyObject(BaseObject baseObject) {
this.baseObject = baseObject;
}
}
6. 注意事项:
如果上例中的BaseObject也用到需要传递“this”的方法,那么上面的组合使用方法将有可能失效。这种情况是最糟糕的情况。此时可以考虑在BaseObject类这些“瓶颈”地方尽量采用接口代替类(包括抽象类)来解决。
http://www.jdon.com/designpatterns/observer.htm
设计模式之Observer
板桥里人 http://www.jdon.com 2002/3/16
模式实战书籍《Java实用系统开发指南》
Java深入到一定程度,就不可避免的碰到设计模式(design pattern)这一概念,了解设计模式,将使自己对java中的接口或抽象类应用有更深的理解.设计模式在java的中型系统中应用广泛,遵循一定的编程模式,才能使自己的代码便于理解,易于交流,Observer(观察者)模式是比较常用的一个模式,尤其在界面设计中应用广泛,而本站所关注的是Java在电子商务系统中应用,因此想从电子商务实例中分析Observer的应用.
虽然网上商店形式多样,每个站点有自己的特色,但也有其一般的共性,单就"商品的变化,以便及时通知订户"这一点,是很多网上商店共有的模式,这一模式类似Observer patern观察者模式.
具体的说,如果网上商店中商品在名称 价格等方面有变化,如果系统能自动通知会员,将是网上商店区别传统商店的一大特色.这就需要在商品product中加入Observer这样角色,以便product细节发生变化时,Observer能自动观察到这种变化,并能进行及时的update或notify动作.
Java的API还为为我们提供现成的Observer接口Java.util.Observer.我们只要直接使用它就可以.
我们必须extends Java.util.Observer才能真正使用它:
1.提供Add/Delete observer的方法;
2.提供通知(notisfy) 所有observer的方法;
//产品类 可供Jsp直接使用UseBean调用 该类主要执行产品数据库插入 更新
public class product extends Observable{
private String name;
private float price;
public String getName(){ return name;}
public void setName(String name){
this.name=name;
//设置变化点
setChanged();
notifyObservers(name);
}
public float getPrice(){ return price;}
public void setPrice(float price){
this.price=price;
//设置变化点
setChanged();
notifyObservers(new Float(price));
}
//以下可以是数据库更新 插入命令.
public void saveToDb(){
.....................
}
我们注意到,在product类中 的setXXX方法中,我们设置了 notify(通知)方法, 当Jsp表单调用setXXX(如何调用见我的另外一篇文章),实际上就触发了notisfyObservers方法,这将通知相应观察者应该采取行动了.
下面看看这些观察者的代码,他们究竟采取了什么行动:
//观察者NameObserver主要用来对产品名称(name)进行观察的
public class NameObserver implements Observer{
private String name=null;
public void update(Observable obj,Object arg){
if (arg instanceof String){
name=(String)arg;
//产品名称改变值在name中
System.out.println("NameObserver :name changet to "+name);
}
}
}
//观察者PriceObserver主要用来对产品价格(price)进行观察的
public class PriceObserver implements Observer{
private float price=0;
public void update(Observable obj,Object arg){
if (arg instanceof Float){
price=((Float)arg).floatValue();
System.out.println("PriceObserver :price changet to "+price);
}
}
}
Jsp中我们可以来正式执行这段观察者程序:
<jsp:useBean id="product" scope="session" class="Product" />
<jsp:setProperty name="product" property="*" />
<jsp:useBean id="nameobs" scope="session" class="NameObserver" />
<jsp:setProperty name="product" property="*" />
<jsp:useBean id="priceobs" scope="session" class="PriceObserver" />
<jsp:setProperty name="product" property="*" />
<%
if (request.getParameter("save")!=null)
{
product.saveToDb();
out.println("产品数据变动 保存! 并已经自动通知客户");
}else{
//加入观察者
product.addObserver(nameobs);
product.addObserver(priceobs);
%>
//request.getRequestURI()是产生本jsp的程序名,就是自己调用自己
<form action="<%=request.getRequestURI()%>" method=post>
<input type=hidden name="save" value="1">
产品名称:<input type=text name="name" >
产品价格:<input type=text name="price">
<input type=submit>
</form>
<%
}
%>
执行改Jsp程序,会出现一个表单录入界面, 需要输入产品名称 产品价格, 点按Submit后,还是执行该jsp的
if (request.getParameter("save")!=null)之间的代码.
由于这里使用了数据javabeans的自动赋值概念,实际程序自动执行了setName setPrice语句.你会在服务器控制台中发现下面信息::
NameObserver :name changet to ?????(Jsp表单中输入的产品名称)
PriceObserver :price changet to ???(Jsp表单中输入的产品价格);
这说明观察者已经在行动了.!!
同时你会在执行jsp的浏览器端得到信息:
产品数据变动 保存! 并已经自动通知客户
上文由于使用jsp概念,隐含很多自动动作,现将调用观察者的Java代码写如下:
public class Test {
public static void main(String args[]){
Product product=new Product();
NameObserver nameobs=new NameObserver();
PriceObserver priceobs=new PriceObserver();
//加入观察者
product.addObserver(nameobs);
product.addObserver(priceobs);
product.setName("橘子红了");
product.setPrice(9.22f);
}
}
你会在发现下面信息::
NameObserver :name changet to 橘子红了
PriceObserver :price changet to 9.22
这说明观察者在行动了.!!
设计模式如何在具体项目中应用见《Java实用系统开发指南》