使用观察者(Observer)实现对象监听
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有非常多的时候,我们希望自己的程序能够监视数据的变化,然后做出响应,这种情况非常多,比如探测数据库中数据的变化、检测用户状态的变化等等。通常我们都缺乏一种双工通信的机制,只能选择让程序做论询,隔一段时间检测一次数据变化,记录下来与上一次检测结果做对比,从而判断数据是否发生了变化。毫无疑问这样的方式很笨拙,不仅写起来痛苦,跑起来也耗资源,是典型的用80%的时间解决20%的问题。
观察者(Observer)是一种模式,也是Java中的一个API,它让一个值对象(Value Object)具备自省的功能,当他发现自己的状态改变了,就向相关的对象发送消息,这样的监听方式当然比轮询好。我感冒了自己会去医院,用不着医生每个月来问一次。禽兽·宇枫曾经给了我一段麻将游戏的服务器端代码,本来是让我研究一下麻将的算法,但是却被其中Observer的使用所吸引,这样写出来的服务器执行效率很高。我曾经用线程池+反射+观察者写了一个即时消息的服务器,既有socket的方便也具备udp的高效,可惜后来因为大幅修改设计代码作废了,不过观察者还是值得研究。
Java的Observer API是对观察者模式的一个实现。假设我们有一个对象容器,其中存放用户消息,我希望这个容器自省,当有新的消息进来就自动触发观察者作出响应。首先定义消息对象,是个很简单的值对象:
然后写一个存放Message的容器,容器使用ArrayList来存放对象是个很好的选择,也很简单:
这个类继承了Observable类,并且对其中的add方法做了手脚,很明显,add方法的作用是向ArrayList容器中放入一个对象,这正是我们想监听的操作,所以有了:
uper.setChanged();
super.notifyObservers(m);
这意思是一旦调用add方法,这个类自己就会向所有注册过的观察者发送消息,消息内容是什么呢?内容就是m,是存放消息的容器,观察者可以收到这个改变了状态的容器,然后对它进行操作,从而实现了对容器的监听,当然,我们只实现了对add方法的监听,你也可以试试其他的。
需要特别注意的是这是一个不完整的单例类,写成单例是为了要保证整个jvm中只有这一个存放消息的容器,而不写成完整的单例,原因是将来可能要提供另外的实例化方法。所以理解起来可能稍微难一点,大家可以参考一下设计模式中的单例模式。
下面就是编写观察者并且注册它:
这个类继承Oberver接口,update(Observable,Object)是必须提供的方法,在这个方法中我们接收被观察类传过来的数据(含有消息的容器),然后取出其中最后一个,读取它的内容。
Java里的观察者使用起来是非常简单的。我们的例子好处是所有的操作都在内存中进行,而且不需要轮询,效率非常高,缺点是一旦当机内存中的数据就丢失了,所以如果有一套比较完善的对象缓冲机制,就可以应付复杂的应用,写出高效简洁的多线程服务器。