三種方式實現(xiàn)觀察者模式及 Spring中的事件編程模型

觀察者模式可以說是眾多設(shè)計模式中淮韭，最容易理解的設(shè)計模式之一了，觀察者模式在Spring中也隨處可見贴届，面試的時候靠粪，面試官可能會問，嘿毫蚓，你既然讀過Spring源碼占键，那你說說Spring中運用的設(shè)計模式吧，你可以自信的告訴他元潘，Spring中的ApplicationListener就運用了觀察者模式畔乙。

讓我們一步一步來，首先我們要知道到底什么是觀察者模式翩概，用Java是如何實現(xiàn)的牲距，在這里，我將會用三種方式來實現(xiàn)觀察者模式钥庇。

什么是觀察者模式

在現(xiàn)實生活中牍鞠，觀察者模式處處可見，比如

看新聞评姨，只要新聞開始播放了难述，就會把新聞推送給訂閱了新聞的用戶，在這里吐句，新聞就是【被觀察者】胁后，而用戶就是【觀察者】。
微信公眾號嗦枢，如果一個用戶訂閱了某個公眾號攀芯，那么便會收到公眾號發(fā)來的消息，那么文虏，公眾號就是【被觀察者】侣诺，而用戶就是【觀察者】。
熱水器择葡，假設(shè)熱水器由三部分組成紧武，熱水器剃氧，警報器敏储，顯示器，熱水器僅僅負(fù)責(zé)燒水朋鞍，當(dāng)水溫到達(dá)設(shè)定的溫度后已添，通知警報器妥箕，警報器發(fā)出警報，顯示器也需要訂閱熱水器的燒水事件更舞，從而獲得水溫畦幢，并顯示。熱水器就是【被觀察者】缆蝉，警報器宇葱，顯示器就是【觀察者】。

在這里刊头，可以看到黍瞧，【觀察者】已經(jīng)失去自主的權(quán)利，只能被動的接收來自【被觀察者】的事件原杂，無法主動觀察印颤。【觀察者】成為了“受”穿肄，而【被觀察者】成為了“攻”年局。【被觀察者】只是通知【觀察者】咸产，不關(guān)心【觀察者】收到通知后矢否，會執(zhí)行怎樣的動作。

而在設(shè)計模式中脑溢，又把【被觀察者】稱為【主題】兴喂。

在觀察者設(shè)計模式中，一般有四個角色：

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）

其中焚志，【主題】需要有一個列表字段衣迷，用來保存【觀察者】的引用，提供兩個方法（虛方法）酱酬，即【刪除觀察者】【增加觀察者】壶谒，還需要提供一個給客戶端調(diào)用的方法，通知各個【觀察者】：你們關(guān)心（訂閱）的事件已經(jīng)推送給你們了膳沽。

下面汗菜，我就用三種方式來實現(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;
    }
}

此類不屬于觀察者模式必須的類挑社，用來存放事件的信息陨界。

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();
}

抽象主題角色，在這個角色中痛阻，有一個字段peopleList菌瘪，用來保存【觀察者】的引用，同時定義了兩個接口，這是Java8默認(rèn)接口實現(xiàn)的寫法俏扩。這兩個接口是給客戶端調(diào)用的糜工，用來【刪除觀察者】【增加觀察者】，還提供一個方法录淡，此方法需要被【具體主題角色】重寫捌木，用來通知各個【觀察者】。

public class NewsSubject implements Subject{
    public void update() {
        for (People people : peopleList) {
            News news = new News();
            news.setContent("今日在大街上嫉戚，有人躲在草叢中襲擊路人刨裆，還大喊“德瑪西亞萬歲”");
            news.setTitle("德瑪西亞出現(xiàn)了");
            people.update(news);
        }
    }
}

具體主題角色，重寫了【抽象主題角色】的方法彬檀，循環(huán)列表崔拥，通知各個【觀察者】。

public interface People {
    void update(News news);
}

抽象觀察者角色凤覆，定義了一個接口链瓦，【具體觀察者角色】需要重寫這個方法。

下面就是【具體觀察者角色】了：

public class PeopleA implements People {
    @Override
    public void update(News news) {
        System.out.println("這個新聞?wù)婧每?);
    }
}

public class PeopleB implements People {
    @Override
    public void update(News news) {
        System.out.println("這個新聞?wù)鏌o語");
    }
}

public class PeopleC implements People {
    @Override
    public void update(News news) {
        System.out.println("這個新聞?wù)娑?);
    }
}

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();
    }
}

運行：

image.png

我們學(xué)習(xí)設(shè)計模式盯桦，必須知道設(shè)計模式的優(yōu)缺點慈俯，那么觀察者設(shè)計模式的優(yōu)缺點是什么呢？

優(yōu)點：

【主題】和【觀察者】通過抽象拥峦，建立了一個松耦合的關(guān)系贴膘，【主題】只知道當(dāng)前有哪些【觀察者】，并且發(fā)送通知略号，但是不知道【觀察者】具體會執(zhí)行怎樣的動作刑峡。這也很好理解，比如微信公眾號推送了一個消息過來玄柠，它不知道你會采取如何的動作突梦，是微笑的打開，還是憤怒的打開羽利，或者是直接把消息刪了宫患，又或者把手機(jī)扔到洗衣機(jī)洗刷刷。
符合開閉原則这弧，如果需要新增一個【觀察者】娃闲，只需要寫一個類去實現(xiàn)【抽象觀察者角色】即可，不需要改動原來的代碼匾浪。

缺點：

客戶端必須知道所有的【觀察者】皇帮，并且進(jìn)行【增加觀察者】和【刪除觀察者】的操作。
如果有很多【觀察者】蛋辈，那么所有的【觀察者】收到通知属拾，可能需要花費很久時間。

當(dāng)然以上優(yōu)缺點，是最直觀的捌年，可以很容易理解，并且體會到的挂洛。其他優(yōu)缺點礼预，可以自行百度。

Lambda

在介紹這種寫法之前虏劲，有必要介紹下函數(shù)式接口托酸，函數(shù)式接口的概念由來已久，一般來說只定義了一個虛方法的接口就叫函數(shù)式接口柒巫，在Java8中励堡，由于Lambda表達(dá)式的出現(xiàn)，讓函數(shù)式接口大放異彩堡掏。

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("昨天就看過了"));
        subject.update();
    }

運行結(jié)果：

image.png

利用Lambda表達(dá)式和函數(shù)式接口应结，可以省去【具體觀察者角色】的定義，但是個人認(rèn)為泉唁，這并非屬于嚴(yán)格意義上的觀察者模式鹅龄，而且弊端很明顯：

客戶端需要知道觀察者的具體實現(xiàn)。
如果觀察者的具體實現(xiàn)比較復(fù)雜亭畜，可能代碼并沒有那么清晰扮休。

所以這種寫法，具有一定的局限性拴鸵。

借用大神的一句話

設(shè)計模式的出現(xiàn)玷坠，是為了彌補語言的缺陷。

正是由于語言的升級劲藐，讓某些設(shè)計模式發(fā)生了一定的變化八堡，除了觀察者模式，還有模板方法模式聘芜、責(zé)任鏈模式等秕重，都由于 Lambda表達(dá)式的出現(xiàn)，而出現(xiàn)了一些變化厉膀。

JDK

在Java中溶耘，本身就提供了一個接口：Observer，一個子類：Observable服鹅，其中Observer表示【觀察者】凳兵，Observable表示【主題】，可以利用這兩個子類和接口來實現(xiàn)觀察者模式：

public class NewsObservable extends Observable {
    public void update() {
       setChanged();
       notifyObservers();
    }
}

public class People1 implements Observer {
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("小編真無聊");
    }
}

public class People2 implements Observer {
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        System.out.println("開局一張圖企软，內(nèi)容全靠編");
    }
}

客戶端：

  public static void main(String[] args) {
        NewsObservable newsObservable = new NewsObservable();
        newsObservable.addObserver(new People1());
        newsObservable.addObserver(new People2());
        newsObservable.update();
    }

運行結(jié)果：

image.png

在這里庐扫，我不打算詳細(xì)介紹這種實現(xiàn)方式，因為從Java9開始，Java已經(jīng)不推薦這種寫法了形庭，而推薦用消息隊列來實現(xiàn)铅辞。是不是很開心，找到一個借口不去研究Observable萨醒，Observer 這兩個東西了斟珊。

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現(xiàn)，SpringBoot就利用了Spring的事件編程模型來完成一些操作富纸，這里暫時不表囤踩。

在Spring中定義了一個ApplicationListener接口，從名字就知道它是一個監(jiān)聽器晓褪，是監(jiān)聽Application的事件的堵漱，那么Application又是什么，就是ApplicationContext涣仿，ApplicationContext內(nèi)置了幾個事件勤庐，其中比較容易理解的是：

ContextRefreshedEvent
ContextStartedEvent
ContextStoppedEvent
ContextClosedEvent
從名稱上來看，就知道這幾個事件是什么時候被觸發(fā)的了好港。

下面我演示下具體的用法埃元，比如我想監(jiān)聽ContextRefreshedEvent事件，如果事件發(fā)生了媚狰，就打印一句話岛杀。

@Component
public class MyListener implements ApplicationListener{
    @Override
    public void onApplicationEvent(ApplicationEvent applicationEvent) {
        if(applicationEvent  instanceof ContextRefreshedEvent){
            System.out.println("刷新了");
        }
    }
}

@Configuration
@ComponentScan
public class AppConfig {
}

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context=new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    }

運行結(jié)果：

image.png

當(dāng)時學(xué)習(xí)Spring，看到Spring提供了各式各樣的接口來讓程序員們對Spring進(jìn)行擴(kuò)展崭孤，并且沒有任何侵入性类嗤，我不得不佩服Spring的開發(fā)者們。這里也是辨宠，我們可以看到在客戶端找不到任何關(guān)于“訂閱事件”的影子遗锣。

這種實現(xiàn)方式不是太好，可以看到我們在方法內(nèi)部做了一個判斷：接收到的事件是否為ContextRefreshedEvent嗤形。

偉大的Spring還提供了泛型的ApplicationListener精偿，我們可以通過泛型的ApplicationListener來完善上面的代碼：

@Component
public class MyListener implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent> {
    @Override
    public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {
        System.out.println("刷新了");
    }
}

我們還可以利用Spring中的事件編程模型來自定義事件，并且發(fā)布事件：

首先赋兵，我們需要定義一個事件笔咽，來實現(xiàn)ApplicationEvent接口，代表這是一個Application事件霹期，其實上面所說的四個內(nèi)置的事件也實現(xiàn)了ApplicationEvent接口：

public class MyEvent extends ApplicationEvent {
    public MyEvent(Object source) {
        super(source);
    }
}

還需要定義一個監(jiān)聽器叶组，當(dāng)然，在這里需要監(jiān)聽MyEvent事件：

@Component
public class MyListener implements ApplicationListener<MyEvent> {
    @Override
    public void onApplicationEvent(MyEvent event) {
        System.out.println("我訂閱的事件已經(jīng)到達(dá)");
    }
}

現(xiàn)在有了事件历造，也有了監(jiān)聽器甩十，是不是還少了發(fā)布者船庇，不然誰去發(fā)布事件呢？

@Component
public class MyEventPublish implements ApplicationEventPublisherAware {

    private ApplicationEventPublisher publisher;

    @Override
    public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
        this.publisher = applicationEventPublisher;
    }

    public void publish(Object obj) {
        this.publisher.publishEvent(obj);
    }
}

發(fā)布者侣监，需要實現(xiàn)ApplicationEventPublisherAware 接口鸭轮，重寫publish方法，顧名思義橄霉，這就是發(fā)布方法窃爷，那么方法的參數(shù)obj是干嘛的呢，作為發(fā)布者酪劫，應(yīng)該需要知道我要發(fā)布什么事件吞鸭，以及事件來源（是誰觸發(fā)的）把寺董，這個obj就是用來存放這樣的數(shù)據(jù)的覆糟，當(dāng)然，這個參數(shù)需要我們手動傳入進(jìn)去遮咖。setApplicationEventPublisher是Spring內(nèi)部主動調(diào)用的滩字，可以簡單的理解為初始化發(fā)布者。

現(xiàn)在就剩最后一個角色了御吞，監(jiān)聽器有了麦箍，發(fā)布者有了，事件也有了陶珠，對挟裂，沒錯，還少一個觸發(fā)者揍诽，畢竟要有觸發(fā)者去觸發(fā)事件熬魅亍：

@Component
public class Service {

    @Autowired
    private  MyEventPublish publish;

    public void publish() {
        publish.publish(new MyEvent(this));
    }
}

其中publish方法就是給客戶端調(diào)用的，用來觸發(fā)事件暑脆，可以很清楚的看到傳入了new MyEvent(this)渠啤，這樣發(fā)布者就可以知道我要觸發(fā)什么事件和是誰觸發(fā)了事件。

當(dāng)然添吗，還需要把一切交給Spring管理：

@Configuration
@ComponentScan
public class AppConfig {
}

客戶端：

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context=new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        context.getBean(Service.class).publish();;
    }

運行結(jié)果：

image.png

這一篇博客比較簡單沥曹，只是簡單的應(yīng)用，但是只有會了應(yīng)用碟联，才能談源碼妓美。

這篇博客到這里就結(jié)束了慧脱，謝謝大家饱亮。

三種方式實現(xiàn)觀察者模式 及 Spring中的事件編程模型

什么是觀察者模式

經(jīng)典

Lambda

JDK

Spring中的事件編程模型

三種方式實現(xiàn)觀察者模式及 Spring中的事件編程模型