知识大全利用Observer模式解决组件间通信问题

Posted 2022-07-18 知

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　　 问题的提出　　以前做一个界面的时候常常会遇到这样的尴尬情况希望保留各个独立的组件（类）但又希望它们之间能够相互通信譬如Windows中的Explorer 我们希望鼠标点击左边是树型目录的一个节点右边的文件浏览能及时列出该节点目录下的文件和子目录类似这样一个简单的应用如果只有一个类继承JFrame 而树型组件和浏览文件的面板作为成员就像　　public class MainFrame extends JFrame　　　　JPanel treePanel;　　JTree tree;　　JPanel filePanel;　　　　　　　　这样当然容易在两者之间传递消息但是可扩展性较差通常容易想到的是两种办法在一个组件里保留另一个组件类型的成员初始化时作为参数传入引用比如　　class TreePanel extends JPanel　　　　JTree tree;　　　　　　　　class FilePanel extends JPanel　　　　public FilePanel(JTree tree) 　　　　　　　　　　或者将一个组件线程化不停地监听另一个组件的变化然后作出相应的反映比如　　class TreePanel extends JPanel　　　　JTree tree;　　　　　　　　class FilePanel extends JPanel implements Runnable　　　　public void run()　　　　while (true)　　　　//监听tree的变化　　　　　　　　　　　　　　这样确实可以达到我们的目的但是第一种方案显然不利于松散耦合第二种方案比较占用系统资源通过学习设计模式我们发现可以用Observer模式来解决这个问题　　　　 Observer模式　　设计模式分为创建型结构型和行为型其中行为型模式专门处理对象间通信指定交互方式等 Observer模式就是属于行为型的一种设计模式按照四人帮（Gang of Four）在 Design Patterns 里的定义 Observer模式定义对象间的一种一对多的依赖关系当一个对象的状态发生改变时所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新这个描述正好符合我们对组件通信问题的需求让我们先看看Observer模式的结构　　　　其中各元素的含义如下　　Subject 被观察的目标的抽象接口它提供对观察者（Observer）的注册注销服务 Notify方法通知Observer目标发生改变　　Object 观察者的抽象接口 Update方法是当得到Subject状态变化的通知后所要采取的动作　　ConcreteSubject Subject的具体实现　　ConcreteObserver Observer的具体实现　　Observer模式在实现MVC结构时非常有用为数据和数据表示解耦合　　　　 Java中的Observer模式 Observer和Observable　　在大致了解了Observer模式的描述之后现在我们更为关心的是它在Java中是如何应用的幸运的是自从JDK 起就有了专门处理这种应用的API 这就是Observer接口和Observable类它们是属于java util包的一部分看来Java的开发者们真是深谙设计模式的精髓而Java的确是为了真正的面向对象而生的呵呵！　　这里的Observer和Observable分别对应设计模式中的Observer和Subject 对比一下它们定义的方法痕迹还是相当明显的　　Observer的方法　　update(Observable subject Object arg) 监控subject 当subject对象状态发生变化时Observer会有什么响应 arg是传递给Observable的notifyObservers方法的参数　　Observable的方法　　addObserver(Observer observer) observer向该subject注册自己　　hasChanged() 检查该subject状态是否发生变化　　setChanged() 设置该subject的状态为已变化　　notifyObservers() 通知observer该subject状态发生变化　　　　 Observer模式在Java GUI事件模型中应用　　其实在AWT/Swing事件模型中用到了好几种设计模式以前的JDK AWT使用的是基于继承的事件模型在该模型Component类中定义了一系列事件处理方法如 handleEvent mouseDown mouseUp等等我们对事件的响应是通过对组件类继承并覆蓋相应的事件处理方法的手段来实现这种模型有很多缺点事件的处理不应当由事件产生者负责而且根据设计模式一书中的原则继承通常被认为是对封装性的破坏父子类之间的紧密耦合关系降低了灵活性同时继承容易导致家族树规模的庞大这些都不利于组件可重用　　JDK 以后新的事件模型是被成为基于授权的事件模型也就是我们现在所熟悉的Listener模型事件的处理不再由产生事件的对象负责而由Listener负责尤其在Swing组件中设计MVC结构时用到了Observer模式众所周知 MVC表示模型－视图－控制器即数据－表示逻辑－操作其中数据可以对应多种表示这样视图就处在了observer的地位而model则是subject 　　　　 简单的例子　　回到本文一开始的那个Explorer的例子我们考虑做一个简单的图片浏览器使树型选择组件和图片浏览面板在两个不同的类中其中图片浏览面板根据所选择的树的节点显示相应的图片所以图片浏览面板是一个observer 树是subject 由于Java单根继承的原因我们不能同时继承JPanel和Observable 但可以用对象的组合把一个subject放到我们的类当中并通过TreeSelectionListener触发subject的setChanged方法并通过notifyObservers方法通知observer 　　例子代码如下　　//LeftPanel java　　package jungleford test;　　import java awt BorderLayout;　　import javax swing *;　　import javax swing event TreeSelectionListener;　　import javax swing event TreeSelectionEvent;　　import javax swing tree DefaultMutableTreeNode;　　import java util Observable;　　import java util Observer;　　　　public final class LeftPanel extends JPanel　　// 把树型选择视图布局在左边　　private JTree tree;// 树型选择视图　　private JScrollPane scroll;// 让视图可滚动　　private DefaultMutableTreeNode root node node ;// 根节点及两个叶子　　private Sensor sensor;// sensor是一个Observable 由于只能单根继承所以作为组合成员　　private String file;// 图片文件名与RightPanel通信的内容　　　　public LeftPanel(Observer observer)　　　　file = ;　　sensor = new Sensor();　　sensor addObserver(observer);// 向Observable注册Observer　　root = new DefaultMutableTreeNode( Images );　　tree = new JTree(root);　　node = new DefaultMutableTreeNode( Rabbit );　　node = new DefaultMutableTreeNode( Devastator );　　root add(node );　　root add(node );　　tree addTreeSelectionListener(new TreeSelectionListener()　　// 树节点选择动作　　public void valueChanged(TreeSelectionEvent e)　　　　Object obj = e getPath() getLastPathComponent();　　if (obj instanceof DefaultMutableTreeNode)　　　　DefaultMutableTreeNode node = (DefaultMutableTreeNode)obj;　　if (node == root)　　file = ;// 选择根　　if (node == node )　　file = rabbit jpg ;// 选择node 　　if (node == node )　　file = devastator gif ;// 选择node 　　sensor setData(file);// 改变Observable　　sensor notifyObservers();// 通知observer 对象已改变　　　　　　);　　scroll = new JScrollPane(tree);　　add(scroll BorderLayout CENTER);　　　　　　public Observable getSensor()　　// 返回Observable对象使Observer可以获取　　return sensor;　　　　　　　　class Sensor extends Observable　　// 定义自己的Observable　　private Object data;　　　　public void setData(Object newData)　　　　data = newData;　　setChanged();// 改变Observable　　System out println( Data changed! );　　　　　　public Object getData()　　　　return data;　　　　　　　　//RightPanel java　　package jungleford test;　　import java awt *;　　import javax swing JPanel;　　import java util Observer;　　import java util Observable;　　　　public class RightPanel extends JPanel implements Observer　　// 把图片浏览视图布局在右边　　private Image image;　　　　public void update(Observable subject Object obj)　　// 定义接收到Observable变化后的响应动作　　String file = (String)((Sensor)subject) getData();　　if (!file equals( ))　　　　image = Toolkit getDefaultToolkit() getImage(file);　　MediaTracker tracker = new MediaTracker(this);// 定义图像跟踪　　tracker addImage(image );　　try　　　　tracker waitForID( );// 等待图像的完全加载　　　　catch (InterruptedException e)　　　　e printStackTrace();　　　　　　else　　image = null;　　repaint();// 重绘组件　　　　　　public void paintComponent(Graphic cha138/Article/program/Java/gj/201311/27368

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