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揭秘JDK观察者模式：核心技术解析与实战应用

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引言

观察者模式是一种设计模式，它定义了对象之间的一对多依赖关系，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自动更新。在Java开发中，JDK本身提供了一种实现观察者模式的机制，即java.util.Observable和java.util.Observer接口。本文将深入解析JDK观察者模式的核心技术，并通过实战应用展示其使用方法。

观察者模式概述

定义

观察者模式是一种行为型设计模式，它允许一个对象（主题）在状态变化时通知多个依赖对象（观察者）。这种模式在Java中广泛应用于事件处理、消息队列等领域。

核心角色

  • 主题（Subject）：被观察的对象，它负责维护一个观察者列表，并在状态变化时通知所有观察者。
  • 观察者（Observer）：观察主题的对象，它需要实现Observer接口，并在主题状态变化时更新自己的行为。

JDK观察者模式实现

Observable接口

java.util.Observable接口定义了主题的基本功能：

public interface Observable {
    void addObserver(Observer o);
    void deleteObserver(Observer o);
    void notifyObservers();
    void notifyObservers(Object arg);
}
  • addObserver(Observer o)：向观察者列表中添加一个观察者。
  • deleteObserver(Observer o)：从观察者列表中删除一个观察者。
  • notifyObservers()：通知所有观察者，无额外参数。
  • notifyObservers(Object arg)：通知所有观察者，并传递一个额外参数。

Observer接口

java.util.Observer接口定义了观察者的基本功能：

public interface Observer {
    void update(Observable o, Object arg);
}
  • update(Observable o, Object arg)：当主题状态变化时，由主题调用此方法通知观察者。

实战示例

以下是一个简单的观察者模式实现，其中主题是温度计，观察者是温度显示器：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 主题：温度计
class Thermometer implements Observable {
    private double temperature;
    private List<Observer> observers;

    public Thermometer() {
        observers = new ArrayList<>();
    }

    public void setTemperature(double temperature) {
        this.temperature = temperature;
        notifyObservers();
    }

    @Override
    public void addObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    @Override
    public void deleteObserver(Observer o) {
        observers.remove(o);
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(this, null);
        }
    }

    public double getTemperature() {
        return temperature;
    }
}

// 观察者：温度显示器
class TemperatureDisplay implements Observer {
    private double temperature;

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        if (arg instanceof Double) {
            temperature = (Double) arg;
            displayTemperature();
        }
    }

    private void displayTemperature() {
        System.out.println("Current temperature: " + temperature);
    }
}

// 主类
public class ObserverPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Thermometer thermometer = new Thermometer();
        TemperatureDisplay display = new TemperatureDisplay();

        thermometer.addObserver(display);
        thermometer.setTemperature(30);
        thermometer.setTemperature(25);
    }
}

在这个例子中，当温度计的温度发生变化时，温度显示器会自动更新显示温度。

总结

JDK观察者模式提供了一种灵活且高效的事件处理机制。通过理解其核心技术和实战应用，开发者可以更好地利用这一设计模式，提高代码的可读性和可维护性。

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