Obserwator () – wzorzec projektowy należący do grupy wzorców czynnościowych. Używany jest do powiadamiania zainteresowane obiekty o zmianie stanu pewnego innego obiektu.
Problem W programowaniu obiektowym obiekty posiadają pewien stan, tj. zbiór aktualnych wartości pól obiektu, który w wyniku wykonywania na nich operacji może ulegać zmianie. Od bieżącego stanu mogą być zależne inne obiekty, dlatego musi istnieć możliwość ich powiadomienia o jego zmianie tak, aby mogły one się do niej dostosować. Możemy także żądać, aby inne obiekty były powiadamiane o tym, że inny obiekt próbuje wykonać konkretną czynność, np. ponownie nawiązywać utracone połączenie z bazą danych. Pragniemy zaimplementować ogólny mechanizm, który umożliwi nam osiągnięcie tych celów.
Budowa thumb|right|300px|Diagram klas wzorca Obserwator We wzorcu obserwator wyróżnia się dwa podstawowe typy obiektów: obserwowany (, ) - obiekt, o którym chcemy uzyskiwać informacje, obserwator (, ) - obiekt oczekujący na powiadomienie o zmianie stanu obiektu obserwowanego.
Kiedy stan obiektu obserwowanego się zmienia, wywołuje on metodę powiadomObserwatorow(), która wysyła powiadomienia do wszystkich zarejestrowanych obserwatorów:
public void powiadomObserwatorow() { dla każdego obserwatora obserwator z listy obserwatorzy: wywołaj obserwator.aktualizacja(this);
Podczas powiadamiania obserwatorzy otrzymują także referencję do obiektu obserwowanego. Jeden obserwator może obserwować kilka innych obiektów, a jeden obiekt obserwowany może być obserwowany przez kilku obserwatorów. Ponieważ oba te typy obiektów zdefiniowane są jako interfejsy do samodzielnej implementacji, obserwatorzy i obserwowani nie muszą się nawzajem znać, a ponadto obiekt obserwowany sam może obserwować inny obiekt.
Konsekwencje użycia Zalety:
luźna zależność między obiektem obserwującym i obserwowanym. Ponieważ nie wiedzą one wiele o sobie nawzajem, mogą być niezależnie rozszerzane i rozbudowywane bez wpływu na drugą stronę, relacja między obiektem obserwowanym a obserwatorem tworzona jest podczas wykonywania programu i może być dynamicznie zmieniana, domyślnie powiadomienie otrzymują wszystkie obiekty. Obiekt obserwowany jest zwolniony z zarządzania subskrypcją — o tym czy obsłużyć powiadomienie, decyduje sam obserwator.
Wady:
obserwatorzy nie znają innych obserwatorów, co w pewnych sytuacjach może wywołać trudne do znalezienia skutki uboczne.
Implementacja Obserwatorzy często potrzebują informacji o tym, co zostało zmienione w obserwowanym obiekcie. Wiąże się to z przekazaniem metodzie aktualizacja() dodatkowych argumentów. Istnieją dwie podstawowe strategie wyciągania informacji o zmianach:
strategia wyciągania () - obiekt obserwowany przekazuje w argumencie referencję do siebie samego, pozwalając obserwatorom na samodzielne wyciągnięcie niezbędnych informacji. strategia wpychania () - obiekt obserwowany przygotowuje listę zmian w określonym formacie (najczęściej jako dodatkowy obiekt z określonymi właściwościami) i przekazuje ją jako parametr wywołania obserwatorom.
Pierwsza strategia wymaga, aby obserwatorzy znali interfejsy obiektów obserwowanych, co zwiększa stopień zależności między nimi i utrudnia ich wielokrotne wykorzystanie. Z kolei w drugim przypadku wymagane jest opracowanie wystarczająco ogólnego formatu opisu zmian, aby był on niezależny od konkretnej sytuacji. Przetwarzanie takich informacji może być bardziej czasochłonne, a obserwatorzy muszą zrealizować swoje zadania bazując jedynie na otrzymanych informacjach.
Zastosowanie Zobacz przykłady zastosowania wzorca na stronie Wikibooks
Obserwator jest stosowany w aplikacjach z graficznym interfejsem użytkownika. Rozpatrzmy mechanizm kopiowania pliku oraz okienko graficzne obrazujące postęp prac. Mechanizm kopiujący jest niezależny od okienka i nie musi wiedzieć czy i w jaki sposób postępy są wyświetlane. Z drugiej strony, do poprawnego wyświetlania okienko potrzebuje informacji z mechanizmu kopiowania:
ile bajtów danych już skopiowano, kiedy została skopiowana kolejna porcja danych.
Możemy zaimplementować w mechanizmie kopiowania interfejs Obserwowany, zaś w okienku - Obserwator i skomunikować je ze sobą. Mechanizm kopiowania będzie wywoływać metodę powiadomObserwatorow() po skopiowaniu bloku danych określonej wielkości, co spowoduje wysłanie powiadomienia do okienka i odświeżenie paska postępu.
Modyfikacje Typowa implementacja wzorca Obserwator nie jest odpowiednia do obsługi złożonych aktualizacji. Przykładowo, jeśli obiekt obserwowany musi w ramach aktualizacji zmodyfikować kilka innych obiektów, które mogą być także obserwowane, chcielibyśmy wysłać tylko jedno zbiorcze powiadomienie o wykonaniu całej operacji, zamiast zbioru małych powiadomień od każdego obserwowanego z osobna. Można tu wykorzystać wzorzec Mediator poprzez zaimplementowanie dodatkowej klasy, MenedzerZmian, który będzie implementować konkretną strategię powiadamiania oraz separować obserwatorów i obserwowanych.
Zobacz też
Model-View-Controller - wzorzec architektoniczny wykorzystujący mechanizm obserwatorów Mediator
Bibliografia
Linki zewnętrzne Szczegółowy opis wzorca wraz z przykładami
Obserwator