Java中的Observable和Observer源碼分析

先貼下源碼Observable（順便做了些簡單注釋，詳細的英文注釋大家可以去看源碼，我這就沒貼了）：

package java.util;


public class Observable {
    private boolean changed = false;
    private Vector<Observer> obs;

    public Observable() {
        obs = new Vector<>();//Vector是ArrayList的線程安全版本
    }

    //不能重複添加
    public synchronized void addObserver(Observer o) {
        if (o == null)
            throw new NullPointerException();
        if (!obs.contains(o)) {
            obs.addElement(o);
        }
    }

    public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
        obs.removeElement(o);
    }

    //方法的重載

    public void notifyObservers() {
        notifyObservers(null);
    }

    //這部分下面要重點講下
    public void notifyObservers(Object arg) {

        Object[] arrLocal;

        synchronized (this) {

            if (!changed)
                return;
            arrLocal = obs.toArray();
            clearChanged();
        }

        for (int i = arrLocal.length-1; i>=0; i--)
            ((Observer)arrLocal[i]).update(this, arg);
    }

    //下面沒什麼好說的

    public synchronized void deleteObservers() {
        obs.removeAllElements();
    }

    protected synchronized void setChanged() {
        changed = true;
    }

    protected synchronized void clearChanged() {
        changed = false;
    }

    public synchronized boolean hasChanged() {
        return changed;
    }

    public synchronized int countObservers() {
        return obs.size();
    }
}  
           

　　再看下Observer：

package java.util;


public interface Observer {

    void update(Observable o, Object arg);

}  
           

　　知道觀察者模式的話，上面的代碼掃一眼就差不多懂了。

　　

　　下面我們來思考幾個問題。

　　我們可以看到Observable的方法都加上了synchronized來進行同步，除了notifyObservers之外。我們來先看下源碼裡這部分代碼的作者怎麼說的：

/* We don't want the Observer doing callbacks into
* arbitrary code while holding its own Monitor.
* The code where we extract each Observable from
* the Vector and store the state of the Observer
* needs synchronization, but notifying observers
* does not (should not).  The worst result of any
* potential race-condition here is that:
* 1) a newly-added Observer will miss a
*   notification in progress
* 2) a recently unregistered Observer will be
*   wrongly notified when it doesn't care
*/   
           

　　大概就說了下沒這樣做，也不應該這樣做，還說了下這樣可能會導緻的兩個最壞結果，并沒有說明具體的原因。（PS：上面的extract each Observable from the Vector難道不應該是extract each Observer from the Vector。。。還是我的了解有問題。。。）

　　我個人覺得主要的原因應該是如果這個方法加上了synchronized，那麼在多線程環境下，如果某一個線程調用了Observable的notifyObservers，那麼其他線程就會被阻塞，而notifyObservers這個方法中有個周遊的update操作，這個過程可能會花費較長時間，這樣會對效率有較大的影響。

　　

　　我們再來看下notifyObservers方法中的同步塊裡做了什麼，另外兩句不說，主要看下下面這句：

arrLocal = obs.toArray();  
           

　　對Observers做了個緩存，為什麼要做這個緩存？

　　我們考慮下如果不做這個緩存會怎麼樣，當某個線程周遊到一半時，另一個線程删除了它将要周遊的元素，那就會發生NullPointerException了。而且這樣緩存後可以提供更好的并發性，因為多個線程可以同時疊代清單。

　　

　　不過做了這個緩存後就可能會出現上面代碼作者所說的兩個問題：

　　一方面不該通知的被通知了，比如一個線程已經把某個Observer删除了，表示它不需要被通知了，另一個線程還是會通知它。

　　另一方面是該通知的沒被通知到，比如如果一個線程加了個Observer，希望它會被通知到，但另一個線程在周遊進行update時，不會通知到它，這個Observer就會錯過這次通知。

　　

　　下面是用Observer和Observable寫的一個簡單的觀察者模式：

package com.company;

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class Test5 {

    public static void main(String[] args) {
        new Test5().Method();
    }

    public void Method() {
        MyObservable myObservable = new MyObservable();
        MyObserver myObserver = new MyObserver();
        MyObserver myObserver1 = new MyObserver();
        MyObserver myObserver2 = new MyObserver();
        myObservable.addObserver(myObserver);
        myObservable.addObserver(myObserver1);
        myObservable.addObserver(myObserver2);
        myObservable.publishChange();
    }


    class MyObserver implements Observer {
        @Override
        public void update(Observable o, Object arg) {
            System.out.println(this + "說：" + o + "有變化了。。。");
        }
    }

    class MyObservable extends Observable {
        public void publishChange() {
            setChanged();
            notifyObservers();
        }
    }

}  
           

　　結果如下：

[email protected]說：[email protected]有變化了。。。
[email protected]說：[email protected]有變化了。。。
com.company.Test5$MyOb[email protected]說：[email protected]有變化了。。。