オブザーバーパターン


オブジェクト間に 1 対多の関係がある場合、Observer パターンが使用されます。たとえば、オブジェクトが変更されると、その依存オブジェクトに自動的に通知が送信されます。観察者パターンは行動パターンです。

はじめに

目的: オブジェクト間の 1 対多の依存関係を定義します。オブジェクトの状態が変化すると、それに依存するすべてのオブジェクトが通知され、自動的に更新されます。

主な解決策: オブジェクトのステータス変更を他のオブジェクトに通知する問題、および高度なコラボレーションを保証するために使いやすさと低結合を考慮する問題。

いつ使用するか: オブジェクト (ターゲット オブジェクト) の状態が変化すると、すべての依存オブジェクト (オブザーバー オブジェクト) に通知され、ブロードキャスト通知が行われます。

解決方法: オブジェクト指向テクノロジーを使用すると、この依存関係を弱めることができます。

キーコード: 抽象クラスにはオブザーバーを格納するための ArrayList があります。

応用例: 1. オークション中、競売人は最高入札額を観察し、他の入札者に入札するよう通知します。 2. 『西遊記』では、悟空は菩薩に赤坊主を降伏させるように頼みました。菩薩は地面に水を撒き、老亀を引き寄せました。彼は水を撒く菩薩の行動を観察しました。

利点: 1. 観察者と観察されるものは抽象的に結合されます。 2. トリガーメカニズムを確立します。

短所: 1. 観測対象に直接および間接の観測者が多数いる場合、すべての観測者に通知するのに時間がかかります。 2. オブザーバーと観察ターゲットの間に循環依存関係がある場合、観察ターゲットはそれらの間で循環呼び出しをトリガーし、システムがクラッシュする可能性があります。 3. 観察者モードには、観察者が観察対象物体がどのように変化したかを知るための対応するメカニズムはなく、観察対象物が変化したことだけを知ることができます。

使用シナリオ: 1. 同じロジックを持つ複数のサブクラスに共通のメソッドがあります。 2. 重要かつ複雑なメソッドは、テンプレート メソッドとして考慮できます。

注: 1. JAVA には、オブザーバー パターンのサポート クラスがすでにあります。 2. 循環参照を避けてください。 3. 順次実行するとオブザーバーエラーによりシステムがフリーズするため、非同期方式が一般的です。

実装

Observer パターンは、Subject、Observer、Client の 3 つのクラスを使用します。 Subject オブジェクトには、オブザーバーを Client オブジェクトにバインドしたり、オブザーバーを Client オブジェクトからバインド解除したりするためのメソッドがあります。

Subject クラス、Observer 抽象クラス、および抽象クラス Observer を拡張するエンティティ クラスを作成します。

ObserverPatternDemo、私たちのデモクラスはSubjectとエンティティクラスオブジェクトを使用してオブザーバーパターンを示します。

observer_pattern_uml_diagram.jpgステップ 1

Subject クラスを作成します。

Subject.java

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

public class Subject {
	
   private List<Observer> observers 
      = new ArrayList<Observer>();
   private int state;

   public int getState() {
      return state;
   }

   public void setState(int state) {
      this.state = state;
      notifyAllObservers();
   }

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

   public void notifyAllObservers(){
      for (Observer observer : observers) {
         observer.update();
      }
   } 	
}

ステップ 2

Observer クラスを作成します。

Observer.java

public abstract class Observer {
   protected Subject subject;
   public abstract void update();
}

ステップ 3

エンティティ オブザーバー クラスを作成します。

BinaryObserver.java

public class BinaryObserver extends Observer{

   public BinaryObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }

   @Override
   public void update() {
      System.out.println( "Binary String: " 
      + Integer.toBinaryString( subject.getState() ) ); 
   }
}

OctalObserver.java

public class OctalObserver extends Observer{

   public OctalObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }

   @Override
   public void update() {
     System.out.println( "Octal String: " 
     + Integer.toOctalString( subject.getState() ) ); 
   }
}

HexaObserver.java

public class HexaObserver extends Observer{

   public HexaObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }

   @Override
   public void update() {
      System.out.println( "Hex String: " 
      + Integer.toHexString( subject.getState() ).toUpperCase() ); 
   }
}

ステップ4

Subjectとエンティティオブザーバーオブジェクトを使用します。

ObserverPatternDemo.java

public class ObserverPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Subject subject = new Subject();

      new HexaObserver(subject);
      new OctalObserver(subject);
      new BinaryObserver(subject);

      System.out.println("First state change: 15");	
      subject.setState(15);
      System.out.println("Second state change: 10");	
      subject.setState(10);
   }
}

ステップ 5

出力を確認します。

りー