Observable設計模式簡介

譯者 | 蔡柱梁

策劃 | 言征

Observable設計模式存在于許多Java API和響應式編程中。下面介紹Java中永恒的Observable模式。  

Observable設計模式用于許多重要的Java API。一個眾所周知的示例是使用ActionListenerAPI執行操作的JButton。在這個例子中，我們ActionListener在按鈕上進行了監聽或觀察。單擊按鈕時，ActionListener將執行操作。

Observable模式也用于響應式編程。在反應式應用程序中使用觀察者是有道理的，因為反應式的本質是反應：當另一個進程發生時，事情就會發生。

Observable是一種行為設計模式。它的功能是在事件發生時執行一個動作。兩個常見的例子是按鈕點擊和通知，但這種模式還有更多用途。

一、Observable模式的一個例子

在Observable模式中，一個對象在執行操作時通知另一個對象。為了理解該模式的價值，讓我們想象一個需要單擊按鈕并且沒有通知另一個對象的場景，如圖1所示。

請注意，ActionCheck必須每秒檢查一次按鈕?，F在，想象一下，如果我們每秒對該按鈕進行多次操作檢查。您能想象這會對您的應用程序性能產生什么影響嗎？

讓Do Something按鈕通知ActionCheck.這樣，ActionCheck邏輯就不需要每秒輪詢Do Something按鈕。

二、Observable設計模式的元素

在下圖中，請注意觀察者模式的基礎是Observer接口（即觀察的對象）和Subject（被觀察的對象）。類NewsletterimplementsSubject和Subscriberimplements Observer。最后，SendEmailMain執行Observable設計模式。

三、代碼中的Observable模式

Subject接口，也稱為Observableor Publisher，是Observable設計模式的基礎?；旧?，它存儲觀察者并在觀察到的動作發生時立即通知他們?？匆幌耂ubject界面。

public interface Subject {

   void addSubscriber(Observer observer);
   void removeSubscriber(Observer observer);
   void notifySubscribers();

}

1.觀察者界面

接口（Observer有時也稱為Subscriber）由訂閱者實現，它試圖觀察是否已執行操作：

public interface Observer {

   public void update(String email);

}

2.行動中可觀察

讓我們用一個時事通訊的例子來實現這個Subject接口。在下面的代碼中，我們存儲我們的觀察者（在本例中為時事通訊訂閱者），并且當他們的電子郵件被添加到訂閱時，每個訂閱者都會收到通知。

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

public class Newsletter implements Subject {

   protected List<Observer> observers = new ArrayList<>();
   protected String name;
   protected String newEmail;

   public Newsletter(String name) {
       this.name = name;
   }

   public void addNewEmail(String newEmail) {
       this.newEmail = newEmail;
       notifySubscribers();
   }

@Override

public void addSubscriber(Observer observer) {
       observers.add(observer);
   }

 @Override

public void removeSubscriber(Observer observer) {
       observers.remove(observer);
   }

 @Override

public void notifySubscribers() {
       observers.forEach(observer -> observer.update(newEmail));
   }
}

3.訂閱者

Subscriber類表示訂閱電子郵件時事通訊的用戶。此類實現了Observer接口。它是我們將觀察的對象，以便我們知道是否發生了事件。

class Subscriber implements Observer {

 private String name;

 public Subscriber(String name) {
   this.name = name;
 }

 @Override

public void update(String newEmail) {
   System.out.println("Email for: " + name + " | Content:" + newEmail);
 }

}

4.發送郵件主

現在我們有了使Observable模式有效工作的主類。首先，我們將創建Newsletter對象。然后，我們將添加和刪除訂閱者。最后，我們將添加一封電子郵件并通知訂閱者他們的狀態。

public class SendEmailMain {

 public static void main(String[] args) {
   Newsletter newsLetter = new Newsletter("Java Challengers");

   Observer duke = new Subscriber("Duke");
   Observer juggy = new Subscriber("Juggy");
   Observer dock = new Subscriber("Moby Dock");

   newsLetter.addSubscriber(duke);
   newsLetter.addNewEmail("Lambda Java Challenge");
   newsLetter.removeSubscriber(duke);

   newsLetter.addSubscriber(juggy);
   newsLetter.addSubscriber(dock);
   newsLetter.addNewEmail("Virtual Threads Java Challenge");
 }

}

這是我們代碼的輸出：

Email for: Duke | Content:Lambda Java Challenge
Email for: Juggy | Content:Virtual Threads Java Challenge
Email for: Moby Dock | Content:Virtual Threads Java Challenge

五、何時使用Observable模式

當一個動作發生并且需要通知多個對象時，最好使用Observable模式而不是Object多次檢查狀態。想象一下，有 200多個對象需要接收通知；在這種情況下，您必須將200乘以檢查發生的次數。

通過使用Observable模式，通知只會對所有訂閱者發生一次。這是一個巨大的性能提升，也是一種有效的代碼優化。此代碼可以輕松擴展或更改。

反應式編程范式到處都使用Observable模式。如果您曾經使用過Angular，那么您就會知道使用Observable組件非常普遍。響應式組件經常被其他事件和邏輯觀察到，當滿足特定條件時，組件將執行一些動作。

六、結論

以下是關于Observable設計模式，需要記住的要點：

Observable使用開閉SOLID原則。這意味著我們可以擴展addSubscriber和removeSubscriber方法而無需更改方法名。原因是它接收的是Subject接口而不是直接實現。

Observer界面觀察發生在Subject。

Subject也被稱為可觀察對象，因為它是一個將被觀察的主題。它也可以稱為發布器，因為它發布事件。

Observer也被稱為訂閱者，因為它訂閱了主題/發布者。操作發生時通知觀察者。

如果我們不使用Observable設計模式，訂閱者將不得不不斷輪詢以了解是否發生了事件，這可能會對應用程序性能造成嚴重影響。Observable是一個更有效的解決方案。

原文鏈接：??https://www.infoworld.com/article/3682139/intro-to-the-observable-design-pattern.html??

譯者介紹

蔡柱梁，51CTO社區編輯，從事Java后端開發8年，做過傳統項目廣電BOSS系統，后投身互聯網電商，負責過訂單，TMS，中間件等。