Шаблон Observer
Как и шаблон Singleton, рассмотренный в первой части данной статьи, шаблон Observer широко используется в Java программах. Данный шаблон относится к шаблонам поведения. Он определяет способ неявной связи между классами и оповещения оного или нескольких классов об изменении другого класса. Основная идея заключается в том, что если какое-то действие происходит в одном классе, то оповещаются все классы, заинтересованные в данном изменении.
В этой статье:
Существует два способа реализации шаблона Observer. Первый способ использует классы Observer и Observable из пакета java.util. Второй способ использует компонентную модель JavaBeans для регистрации событий в компонентах.
До создания модели событий JavaBeans, реализация шаблона Observer была описана только в классах Observer и Observable. Другими словами данные классы появились в версии Java 1.0. Данные классы представляют собой верную реализацию шаблона и поэтому они, до сих пор, присутствуют в библиотеках. Данные классы могут быть использованы для реализации шаблона Observer, но обычно применяется вторая модель основанная на компонентах JavaBeans. Одной из основных проблем применения классов для реализации шаблона Observer является то, что вам необходимо наследоваться от класса Observable. Данные действия могут породить иерархию классов, которая может быть не возможна, так как Java не поддерживает множественного наследования.
Компонентная модель JavaBeans регистрации событий использует набор методов добавления и удаления, в которых указывается тип регистрируемого события. Например, для отслеживания события нажатия кнопки, вы регистрируете интерфейс ActionListener для данного компонента:
ActionListener listener = new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent actionEvent) {
...
}
};
JButton button = new JButton("Pick Me");
button.addActionListener(listener);Вышеприведенный код представляет полную реализацию шаблона Observer при помощи системных классов. Вы реализуете интерфейс слушателя, привязываете его к «Субъекту» наблюдения и ждете. «Субъектом» здесь является компонент, чье состояние отслеживается. Он обязан знать о компонентах, которые ведут наблюдение. В случае использования компонентной модели JavaBeans, интерфейсом, добавляющим или удаляющим объекты Observer, является шаблон добавления/удаления слушателей. При изменении состояния «Субъекта», он оповещает объекты Observer.
Одной из основных задач, решаемых данным шаблоном, является создание неявной связи между «Субъектом» и экземпляром класса Observer. При нажатии на кнопку JButton, вместо вызова определенного метода, описанного в фиктивном подклассе ButtonNotification, оповещается интерфейс, который затем может быть реализован различными способами. Для компонента JButton не важно, в каком классе реализован Observer. На самом деле для кнопки не важно, если класс реализации будет изменен. Единственным важным моментом для нее является то, что класс Observer реализует слушателя событий.
При использовании шаблона Observer может возникнуть ряд проблем, которые необходимо учитывать. Первой является возможность утечек памяти. Ссылка на объект Observer хранится «Субъектом». До тех пор, пока «Субъект» не освободит данную ссылку, объект Observer не может быть удален при помощи «сборщика мусора». Для решения данной проблемы, по возможности, удаляйте объекты Observer. Также, заметьте, что набор объектов Observer хранится в неупорядоченном списке. Обычно вам не нужно знать оповещается ли первый зарегистрированный слушатель первым или последним. В случае, когда вам необходимо упорядочить оповещения, когда объект А будет оповещен первым, а затем будет оповещен объект B, то придется создавать промежуточный объект, который будет проводить упорядочивание. Простая регистрация слушателей в определенном порядке не устанавливает порядок их оповещения.
Другой областью в Java, которая использует шаблон Observer, является Служба Java Сообщений (Java Message Service – JMS), гарантирующая доставку, распределенное использование и надежность. Модель публикаций-подписчиков позволяет любому числу подписчиков прослушивать необходимые события. При появлении сообщения для опубликованной темы все необходимые подписчики получают оповещение.
В Java платформе существует еще много мест в которых используется шаблон Observer.
После публикации в 1995 году книги Design Patterns, был опубликован еще ряд книг, рассматривающих применение шаблонов, а также вводящих новые шаблоны. Двумя из наиболее популярных являются:
Существуют и другие книги, как например Patterns of Enterprise Application Architecture, освещающих более узкие способы применения шаблонов.
Для получения дополнительной информации по шаблонам вы можете обратиться к статьям в Wikipedia.
Данные статьи посвящены памяти Джона Влисидеса, одному из основателей GOF. Он ушел от нас в ноябре 2005 года.
Теги: javapatterns