java设计模式-回调、事件监听器、观察者模式

时间 2019-11-13

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背景

关于设计模式，以前笔者写过工厂模式，最近在使用gava ListenableFuture时发现事件监听模型特别有意思，因而就把事件监听、观察者之间比较了一番，发现这是一个很是重要的设计模式，在不少框架里扮演关键的做用。java

回调函数

为何首先会讲回调函数呢？由于这个是理解监听器、观察者模式的关键。android

什么是回调函数

所谓的回调，用于回调的函数。回调函数只是一个功能片断，由用户按照回调函数调用约定来实现的一个函数。有这么一句通俗的定义：就是程序员A写了一段程序（程序a），其中预留有回调函数接口，并封装好了该程序。程序员B要让a调用本身的程序b中的一个方法，因而，他经过a中的接口回调本身b中的方法。程序员

举个例子：

这里有两个实体：回调抽象接口、回调者（即程序a）web

回调接口（ICallBack ）

public interface ICallBack {
    public void callBack();
}

回调者（用于调用回调函数的类）

public class Caller {
    
    public void call(ICallBack callBack){
        System.out.println("start...");
        callBack.callBack();
        System.out.println("end...");
    }
    
}

回调测试：

public static void main(String[] args) {
       Caller call = new Caller();
       call.call(new ICallBack(){

        @Override
        public void callBack() {
            System.out.println("终于回调成功了！");
            
        } 
       });

    }

控制台输出：windows

start...设计模式

终于回调成功了！并发

end...框架

还有一种写法ide

ICallBack callBackB = new ICallBack(){
        @Override
        public void callBack() {
            System.out.println("终于回调成功了！");
        }           
       };
       call.call(callBackB);

或实现这个ICallBack接口类函数

class CallBackC implements ICallBack{
        @Override
        public void callBack() {
            System.out.println("终于回调成功了！");  
        }
       }

有没有发现这个模型和执行一个线程，Thread很像。没错，Thread就是回调者，Runnable就是一个回调接口。

new Thread(new Runnable(){
        @Override
        public void run() {
             System.out.println("回调一个新线程！");  
        }}).start();

Callable也是一个回调接口，原来一直在用。接下来咱们开始讲事件监听器

事件监听模式

什么是事件监听器

监听器将监听本身感兴趣的事件一旦该事件被触发或改变，当即获得通知，作出响应。例如：android程序中的Button事件。

java的事件监听机制可归纳为3点：

java的事件监听机制涉及到 事件源，事件监听器，事件对象 三个组件,监听器通常是接口，用来约定调用方式
当事件源对象上发生操做时，它将会调用事件监听器的一个方法，并在调用该方法时传递事件对象过去
事件监听器实现类,一般是由开发人员编写，开发人员经过事件对象拿到事件源，从而对事件源上的操做进行处理

举个例子

这里我为了方便，直接使用jdk，EventListener 监听器，感兴趣的能够去研究下源码，很是简单。

监听器接口

public interface EventListener extends java.util.EventListener {
    //事件处理
    public void handleEvent(EventObject event);
}

事件对象

public class EventObject extends java.util.EventObject{
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    public EventObject(Object source){
        super(source);
    }
    public void doEvent(){
        System.out.println("通知一个事件源 source :"+ this.getSource());
    }

}

事件源

事件源是事件对象的入口，包含监听器的注册、撤销、通知

public class EventSource {
   //监听器列表，监听器的注册则加入此列表
    private Vector<EventListener> ListenerList = new Vector<EventListener>();
    //注册监听器
    public void addListener(EventListener eventListener){
        ListenerList.add(eventListener);
    }
    //撤销注册
    public void removeListener(EventListener eventListener){
        ListenerList.remove(eventListener);
    }
 //接受外部事件
    public void notifyListenerEvents(EventObject event){        
        for(EventListener eventListener:ListenerList){
                eventListener.handleEvent(event);
        }
    }
    
}

测试执行

public static void main(String[] args) {
        EventSource eventSource = new EventSource();
        
        eventSource.addListener(new EventListener(){
            @Override
            public void handleEvent(EventObject event) {
                event.doEvent();
                if(event.getSource().equals("closeWindows")){
                    System.out.println("doClose");
                } 
            }
            
        });


        /*
         * 传入openWindows事件，通知listener，事件监听器，
         对open事件感兴趣的listener将会执行
         **/
        eventSource.notifyListenerEvents(new EventObject("openWindows"));
        
}

控制台显示：

通知一个事件源 source :openWindows

doOpen something...

到这里你应该很是清楚的了解，什么是事件监听器模式了吧。那么哪里是回调接口，哪里是回调者，对！EventListener是一个回调接口类，handleEvent是一个回调函数接口，经过回调模型，EventSource 事件源即可回调具体监听器动做。

有了了解后，这里还能够作一些变更。对特定的事件提供特定的关注方法和事件触发

public class EventSource {
     ...
public void onCloseWindows(EventListener eventListener){
        System.out.println("关注关闭窗口事件");
        ListenerList.add(eventListener);
    }
    
    public void doCloseWindows(){
        this.notifyListenerEvents(new EventObject("closeWindows"));
    }
    ...
}

public static void main(String[] args) {
 EventSource windows = new EventSource();
        /**
         * 另外一种实现方式
         */
        //关注关闭事件，实现回调接口
        windows.onCloseWindows(new EventListener(){

            @Override
            public void handleEvent(EventObject event) {
                event.doEvent();
                if(event.getSource().equals("closeWindows")){
                    System.out.println("经过onCloseWindows来关注关闭窗口事件：并执行成功。 closeWindows");
                }
                
            }
            
        });
        
       //窗口关闭动做
        windows.doCloseWindows();

}

这种就相似于，咱们的窗口程序，Button监听器了。咱们还能够为单击、双击事件定制监听器。

观察者模式

什么是观察者模式

观察者模式其实原理和监听器是同样的，使用的关键在搞清楚什么是观察者、什么是被观察者。

观察者(Observer)至关于事件监器。有个微博模型比较好理解，A用户关注B用户，则A是B的观察者，B是一个被观察者，一旦B发表任何言论，A即可以得到。
被观察者(Observable)至关于事件源和事件，执行事件源通知逻辑时，将会回调observer的回调方法update。

举个例子

为了方便，一样我直接使用jdk自带的Observer。

一个观察者

public class WatcherDemo implements Observer {
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        if(arg.toString().equals("openWindows")){
            System.out.println("已经打开窗口");
        }
    }
}

被观察者

Observable 是jdk自带的被观察者，具体能够自行看源码和以前的监听器事件源相似。

主要方法有

addObserver() 添加观察者，与监听器模式相似
notifyObservers() 通知全部观察者

类Watched.java的实现描述：被观察者，至关于事件监听的事件源和事件对象。又理解为订阅的对象主要职责：注册/撤销观察者（监听器），接收主题对象（事件对象）传递给观察者（监听器），具体由感兴趣的观察者（监听器）执行

/**
 * 
 * 类Watched.java的实现描述：被观察者，至关于事件监听的事件源和事件对象。又理解为订阅的对象
 * 主要职责：注册/撤销观察者（监听器），接收主题对象（事件对象）传递给观察者（监听器），具体由感兴趣的观察者（监听器）执行
 * @author xuan.lx 2016年11月22日 下午3:52:11
 */
public class Watched extends Observable {

    public void notifyObservers(Object arg) {
        
        /**
         * 为避免并发冲突，设置了changed标志位changed =true，则当前线程能够通知全部观察者，内部同步块会完了会设置为false；
       通知过程当中，正在新注册的和撤销的没法通知到。
         */
        super.setChanged();
        /**
         * 事件触发，通知全部感兴趣的观察者
         */
        super.notifyObservers(arg);
       
    }
    
}

测试执行

public static void main(String[] args) {
        Watched watched = new Watched();
        WatcherDemo watcherDemo = new WatcherDemo();
        watched.addObserver(watcherDemo);
        watched.addObserver(new Observer(){
            @Override
            public void update(Observable o, Object arg) {
                if(arg.toString().equals("closeWindows")){
                    System.out.println("已经关闭窗口");
                }
            }
        });
        //触发打开窗口事件，通知观察者
        watched.notifyObservers("openWindows");
        //触发关闭窗口事件，通知观察者
        watched.notifyObservers("closeWindows");

    }

控制台输出：

已经打开窗口

已经关闭窗口

总结

从整个实现和调用过程来看，观察者和监听器模式基本同样。

有兴趣的你能够基于这个模型，实现一个简单微博加关注和取消的功能。说到底，就是事件驱动模型，将调用者和被调用者经过一个链表、回调函数来解耦掉，相互独立。

“你别来找我，有了我会找你”。

整个设计模式的初衷也就是要作到低耦合，低依赖。

再延伸下，消息中间件是什么一个模型？将生产者+服务中心（事件源）和消费者（监听器）经过消息队列解耦掉. 消息这至关于具体的事件对象，只是存储在一个队列里（有消峰填谷的做用），服务中心回调消费者接口经过拉或取的模型响应。想必基于这个模型，实现一个简单的消息中间件也是能够的。

还好比gava ListenableFuture，采用监听器模式就解决了future.get()一直阻塞等待返回结果的问题。

有兴趣的同窗，能够再思考下观察者和责任链之间的关系，我是这样看的。

一样会存在一个链表，被观察者会通知全部观察者，观察者自行处理，观察者之间互不影响。而责任链，讲究的是击鼓传花，也就是每个节点只需记录继任节点，由当前节点决定是否往下传。经常使用于工做流，过滤器web filter。