观察者模式, 发布-订阅模式, 监听器模式

观察者模式, 发布-订阅模式, 监听器模式

观察者模式

观察者模式是一种行为型设计模式, 定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新

角色模型和结构图

在观察者模式中，只有两种主体：目标对象 (Object) 和 观察者 (Observer)。宗门任务大殿就是目标对象，弟子们就是观察者。

  • Subject（主题）： 主题是被观察的对象，它维护了一个观察者列表，并提供了添加、删除和通知观察者的方法
  • Observer（观察者）： 观察者是订阅主题对象的对象，当主题对象的状态发生变化时，观察者会接收到通知并进行相应的处理。

结构图如下
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代码实现

观察者抽象接口-Observer
/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 抽象观察者接口*/
public interface Observer {/*** 发生改变时发送的message* @param message 发送的message*/void update(Object message);
}
主题-Subject
/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 主题*/
public interface Subject {/*** 主题新增观察者* @param observer 要注册的Observer*/void registerObserver(Observer observer);/*** 移除主题下的观察者* @param observer 要移除的Observer*/void removeObserver(Observer observer);/*** 通知该主题所有的Observer* @param message 通知内容*/void notifyObservers(Object message);
}
Observer实现类-User
/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 微信公众号的具体观察者即用户User*/
public class User implements Observer {/*** 用户姓名*/private final String name;/*** 接受的消息*/private Object message;public User(String name) {this.name = name;}/*** 确认消息*/public void read() {System.out.println(name + "收到推送消息: " + message);}/*** @param message 发送的message*/@Overridepublic void update(Object message) {this.message = message;read();}
}

####Subject实现类- WechatServer

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 微信公共号*/
public class WechatServer implements Subject {/*** 存储Observer的列表*/private final List<Observer> observerList;/*** 推送的消息*/private Object message;public WechatServer() {observerList = new ArrayList<>();}/*** @param observer 要注册的Observer*/@Overridepublic void registerObserver(Observer observer) {// 将Observer添加到列表中observerList.add(observer);}/*** @param observer 要移除的Observer*/@Overridepublic void removeObserver(Observer observer) {// 移除observerif (!observerList.isEmpty()) {observerList.remove(observer);}}/*** @param message 通知内容*/@Overridepublic void notifyObservers(Object message) {// 遍历被观察者列表，通知每一个Observerfor (Observer observer : observerList) {// 调用update进行通知observer.update(message);}}/*** 发送微信公众号要推送的消息* @param message 要发送的消息*/public void setInformation(Object message) {this.message = message;System.out.println("微信服务更新消息: " + message);// 消息更新，通知所有观察者notifyObservers(message);}
}
测试类-ObserverModeTest
/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: Observer测试*/
public class ObserverModeTest {public static void main(String[] args) {WechatServer server = new WechatServer();Observer jack = new User("Jack");Observer smith = new User("Smith");Observer kerry = new User("Kerry");server.registerObserver(jack);server.registerObserver(smith);server.registerObserver(kerry);server.setInformation("蚁钳是蚁钳, 蟹仔是蟹仔!");System.out.println("----------------------------------------------");// 将jack从观察者集合中移除server.removeObserver(jack);server.setInformation("菜就多练, 练就不菜");}
}

测试结果如下
在这里插入图片描述

发布-订阅模式

大概很多人都和我一样，觉得发布订阅模式里的Publisher，就是观察者模式里的Subject，而Subscriber，就是Observer。Publisher变化时，就主动去通知Subscriber。

其实并不是。

在发布订阅模式里，发布者，并不会直接通知订阅者，换句话说，发布者和订阅者，彼此互不相识。之间交流通过Broker进行

角色模型和结构图

  • 发布者（Publisher）：负责发布事件或消息到事件总线（Event Bus）中，让订阅者（Subscribers）可以接收到这些事件或消息。
  • EventBus（事件总线）：作为发布者和订阅者之间的中介者，负责接收发布者发布的事件，并将事件分发给所有订阅者。事件总线可以是一个独立的组件或者一个消息队列
    • 这里的发布者(事件总线)为一体
  • Subscriber（订阅者）： 订阅者订阅感兴趣的消息或事件，并从消息代理中接收相关的消息或事件
  • Event（事件）： 事件是发布者发布的消息或事件，订阅者可以根据自己的需求选择订阅特定的事件
    在这里插入图片描述

代码实现

Event
import lombok.Data;/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 抽象事件源*/
@Data
public abstract class Event {/*** 事件名*/private String name;/*** 事件信息*/private Object message;/*** 事件信息*/private Object type;
}
Subscriber
/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 定义订阅者接口*/
public interface Subscriber {/*** 事件触发后执行的逻辑* @param event 事件*/void handleEvent(Event event);
}
MyEvent
/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 自定义事件源*/
@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
@ToString(callSuper = true)
public class MyEvent extends Event {/*** 触发时间*/private Date triggerTime;
}
MySubscriber
/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 定义具体订阅者*/
public class MySubscriber implements Subscriber {/*** 订阅者名称*/private final String name;public MySubscriber(String name) {this.name = name;}@Overridepublic void handleEvent(Event event) {System.out.println(name + "订阅的事件: " + event.toString());}
}
EventBus
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 事件总线*/
public class EventBus {/*** k-v存储订阅者名称和订阅者*/private Map<String, List<Subscriber>> subscriberList = new HashMap<>();/*** 订阅事件* @param eventName 事件名* @param subscriber 订阅者*/public void subscribe(String eventName, Subscriber subscriber) {if (! subscriberList.containsKey(eventName)) {subscriberList.put(eventName, new ArrayList<>());}subscriberList.get(eventName).add(subscriber);}/*** 发布事件* @param event 事件*/public void publish(Event event) {List<Subscriber> eventSubscribers = subscriberList.get(event.getName());if (eventSubscribers != null) {for (Subscriber subscriber : eventSubscribers) {subscriber.handleEvent(event);}}}
}
测试类
import java.util.Date;/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 发布-订阅模式测试类*/
public class PublisherTest {public static void main(String[] args) {// 创建事件总线EventBus eventBus = new EventBus();// 创建订阅者Subscriber jack = new MySubscriber("Jack");Subscriber tom = new MySubscriber("Tom");// 订阅事件eventBus.subscribe("event1", jack);eventBus.subscribe("event2", tom);// 发布事件MyEvent event1 = new MyEvent();event1.setName("event1");event1.setTriggerTime(new Date());event1.setMessage("蚁钳是蚁钳, 蟹仔是蟹仔!");event1.setType("消息一");MyEvent event2 = new MyEvent();event2.setName("event2");event2.setTriggerTime(new Date());event2.setMessage("菜就多练, 练就不菜!");event2.setType("消息二");eventBus.publish(event1);eventBus.publish(event2);}
}

测试结果如下
在这里插入图片描述

观察者模式 和 发布-订阅模式的对比

共同点
  1. 解耦性： 两种模式都能实现发布者与订阅者（观察者）之间的解耦，使得发布者和订阅者可以独立地进行扩展和修改，互不影响。
  2. 事件通知： 在两种模式中，发布者（主题）发生变化时会通知订阅者（观察者），订阅者（观察者）会相应地处理这些事件或通知
区别
  1. 通信机制：
    • 观察者模式： 观察者模式是一对多的通信机制，一个主题对象可以有多个观察者对象订阅它，当主题对象状态发生变化时，所有订阅者都会收到通知
    • 发布-订阅模式： 发布-订阅模式是通过一个消息代理（发布者）来进行通信，发布者将消息发送到消息代理，然后由消息代理将消息分发给所有订阅者。订阅者只需订阅感兴趣的事件，而不需要直接与发布者交互
  2. 关系建立：
    • 观察者模式： 在观察者模式中，观察者需要直接订阅主题对象，主题对象需要维护一个观察者列表
    • 发布-订阅模式： 在发布-订阅模式中，发布者和订阅者之间通过一个消息代理（或事件总线Eventg）进行通信，发布者和订阅者之间不直接建立联系
  3. 灵活性：
    • 观察者模式： 观察者模式在订阅关系上是静态的，即订阅者需要直接订阅特定的主题对象
    • 发布-订阅模式： 发布-订阅模式在订阅关系上是动态的，订阅者可以根据需要订阅不同的事件或消息

监听器模式

监听器模式并不是一个新的设计模式，它是观察者模式在特定场景下的一种改造和应用。通常，观察者模式的主题在通知观察者时，通知中不包含任何信息。如果这个过程中携带了一些其他信息，那么主题本身就成为了事件源，而携带信息的封装类就成为了事件。此时的观察者模式，也就升级为监听器了。监听器模式是观察者模式的另一种形态

角色模型和结构图

监听器模式通常包含三个角色：事件源、事件对象、事件监听器

  • 事件源: 被监听的事件本身, 也就是可以触发监听器的某件事件
  • 事件对象: :事件对象里面存放了对事件源的引用, 可以通过事件对象来获取事件源, 是对事件源的包装
  • 事件监听器: 定义事件发生后的动作

代码实现

Event
import lombok.Data;/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 抽象事件源*/
@Data
public abstract class Event {/*** 事件信息*/private Object message;/*** 事件信息*/private Object type;
}
EventListener
/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 监听器接口*/
public interface EventListener {/*** 事件触发时回调* @param event 事件*/void onEventReceived(Event event);
}
EventSource
/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 事件源类, 用于注册监听器、触发事件并通知所有监听器*/
public interface EventSource {/*** 注册事件监听器* @param listener 监听器*/void addListener(EventListener listener);/*** 移除监听器* @param listener 监听器*/void removeListener(EventListener listener);/*** 事件分发器, 将事件传递给所有注册的事件监听器* @param event 事件*/void fireEvent(Event event);
}
MyEvent
import lombok.Data;
import lombok.EqualsAndHashCode;
import lombok.ToString;
import java.util.Date;/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 自定义事件源*/
@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
@ToString(callSuper = true)
public class MyEvent extends Event {/*** 触发时间*/private Date triggerTime;
}
MyListener
/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 事件监听器*/
public class MyListener implements EventListener {@Overridepublic void onEventReceived(Event event) {System.out.println("收到的事件: " + event.toString());}
}
MyEventSource
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @description: 事件源类, 用于注册监听器、触发事件并通知所有监听器*/
public class MyEventSource implements EventSource {/*** 事件源集合*/private List<EventListener> listenerList = new ArrayList<>();/*** 注册事件监听器* @param listener 监听器*/public void addListener(EventListener listener) {listenerList.add(listener);}/*** 移除监听器* @param listener 监听器*/public void removeListener(EventListener listener) {listenerList.remove(listener);}/*** 事件分发器, 将事件传递给所有注册的事件监听器* @param event 事件*/public void fireEvent(Event event) {for (EventListener listener : listenerList) {listener.onEventReceived(event);}}
}
ListenerTest
import java.util.Date;/*** @author whitebrocade* @version 1.0* @date 2024/2/21 21:24* @description: TODO*/
public class ListenerTest {public static void main(String[] args) {// 创建一个事件源EventSource eventSource = new MyEventSource();// 创建两个事件监听器MyListener listener1 = new MyListener();MyListener listener2 = new MyListener();// 将这两个事件监听器注册到事件源eventSource.addListener(listener1);eventSource.addListener(listener2);// 创建一个事件eventMyEvent event = new MyEvent();event.setTriggerTime(new Date());event.setMessage("蚁钳是蚁钳, 蟹仔是蟹仔!");event.setType("消息一");// 将事件传递给事件源, 进行分发eventSource.fireEvent(event);// 从事件源中移除一个listener2事件监听器eventSource.removeListener(listener2);// 再次创建一个事件event2MyEvent event2 = new MyEvent();event2.setTriggerTime(new Date());event2.setMessage("菜就多练, 练就不菜!");event2.setType("消息二");// 将事件传递给事件源, 进行分发eventSource.fireEvent(event2);}
}

测试结果如下
在这里插入图片描述

参考资料

观察者模式 vs 发布订阅模式，千万不要再混淆了

观察者模式 | 菜鸟教程

23 种设计模式详解（全23种）-观察者模式

观察者 - 廖雪峰的官方网站

监听器模式和观察者模式的关系，写点你不知道的

【设计模式】-11监听者模式

【设计模式】-监听者模式和观察者模式的区别与联系_观察者模式和监听者模式的区别

观察者模式 vs 发布订阅模式

[设计模式（四） —— 观察者模式/发布订阅模式](https://blog.csdn.net/weixin_37620587/article/details/130170062#:~:text=1.什么是发布-订阅模式 1 发布-订阅模式是一种行为设计模式，它允许多个对象通过事件的发布和订阅来进行通信； 2,在这种模式中，发布者 (又称为主题)负责发布事件，而订阅者 (也称为观察者)则通过订阅主题来接收这些事件； 3 这种模式使得应用程序的不同部分能够松散耦合，并且可以动态地添加或删除订阅者；)

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