Java设计模式补充：回调模式、事件监听器模式、观察者模式（转）

阅读原文时间：2021年04月20日阅读：1

一、回调函数

为什么首先会讲回调函数呢？因为这个是理解监听器、观察者模式的关键。

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段，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调用自己的程序b中的一个方法，于是，他通过a中的接口回调自己b中的方法。

举个例子：

这里有两个实体：回调抽象接口、回调者（即程序a）

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：

start…

终于回调成功了！

end…

还有一种写法

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

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。接下来我们开始讲事件监听器

二、事件监听模式

什么是事件监听器

监听器将监听自己感兴趣的事件一旦该事件被触发或改变，立即得到通知，做出响应。例如：Android程序中的Button事件。

Java的事件监听机制可概括为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,监听器一般是接口，用来约定调用方式。
当事件源对象上发生操作时，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,通常是由开发人员编写，开发人员通过事件对象拿到事件源，从而对事件源上的操作进行处理。

举个例子

这里我为了方便，直接使用JDK，EventListener 监听器，感兴趣的可以去研究下源码，非常简单。

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 ListenerList = new Vector(); //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…

到这里你应该非常清楚的了解，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，通过回调模型，EventSource 事件源便可回调具体监听器动作。

有了了解后，这里还可以做一些变动。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("通过onCloseWindows来关注关闭窗口事件：并执行成功。 closeWindows");
            }

        }

    }); //窗口关闭动作

windows.doCloseWindows();

}

这种就类似于，我们的窗口程序，Button监听器了。我们还可以为单击、双击事件定制监听器。

三、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一样的，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)相当于事件监器。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便可以获得。
被观察者(Observable)相当于事件源和事件，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，同样我直接使用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，具体可以自行看源码和之前的监听器事件源类似。

主要方法有：

addObserver()添加观察者，与监听器模式类似。
notifyObservers()通知所有观察者。

类Watched.java的实现描述：被观察者，相当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，相当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，则当前线程可以通知所有观察者，内部同步块会完了会设置为false；
通知过程中，正在新注册的和撤销的无法通知到。 */
super.setChanged(); /** * 事件触发，通知所有感兴趣的观察者 */
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一样。

有兴趣的你可以基于这个模型，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通过一个链表、回调函数来解耦掉，相互独立。

整个设计模式的初衷也就是要做到低耦合，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）通过消息队列解耦掉. 消息这相当于具体的事件对象，只是存储在一个队列里（有消峰填谷的作用），服务中心回调消费者接口通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可以的。

还比如Guava 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。

有兴趣的同学，可以再思考下观察者和责任链之间的关系，我是这样看的。

同样会存在一个链表，被观察者会通知所有观察者，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，也就是每一个节点只需记录继任节点，由当前节点决定是否往下传。常用于工作流，过滤器Web Filter。