Java设计模式-观察者模式（设计模式中的观察者模式）

观察者模式定义：观察者模式（Observer），又叫发布-订阅模式（Publish/Subscribe），是一种 行为型模式。它定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一主题对象。这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。

观察者模式角色构成：

1、抽象主题（Subject）：也称为被观察者或发布者，它维护了一个观察者列表，并提供方法 用于注册、注销和通知观察者。

2、具体主题（Concrete Subject）：也叫具体目标类被观察者，当具体主题的内部状态发生 改变时，通知所有注册过的观察者对象。

3、抽象观察者（Observer）：也称为订阅者或监听器，它定义了一个接口或抽象类，包含了 观察者所需实现的方法，通常是更新方法，在主题状态改变时被调用。

4、具体观察者（Concrete Observer）：实现观察者接口或抽象类的具体类，它负责接收主题 的通知并执行相应的操作。

观察者模式主要适用场景举例：

• 事件驱动系统：如 GUI 框架中的按钮点击事件、消息通知系统等。
• 实时数据更新系统：例如股市行情、气象监控等。
• 模型 - 视图 - 控制器（MVC）模式：视图（observer）监听模型（subject）的变化。
• 发布 - 订阅模式：例如博客平台的订阅功能，用户订阅了博客文章的更新，当有新文章时自动推送通知。

观察者模式的主要优点：

• 松耦合：主题和观察者之间没有直接的依赖关系，主题只知道如何通知观察者，而不需要关心观察者的具体实现，这样可以降低代码的耦合性，增强系统的灵活性1。
• 可扩展性：可以在运行时动态地添加新的观察者，且无需修改现有的代码。
• 多对一通知：一个主题可以通知多个观察者，适用于广播式通信。

观察者模式Java样例

1、抽象主题（Subject）

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 主题接口，定义了注册、注销和通知观察者的方法
public interface Subject {
    void registerObserver(Observer observer);
    void unregisterObserver(Observer observer);
    void notifyObservers(String message);
}

2. 抽象观察者（Observer）

// 观察者接口，定义了接收通知的更新方法
public interface Observer {
    void update(String message);
}

3. 具体主题（ConcreteSubject）

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 具体主题类，实现了Subject接口
public class School implements Subject {
    // 存储观察者的列表
    private List observers = new ArrayList<>();
    // 学校发布的通知消息
    private String notice;

    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    @Override
    public void unregisterObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notifyObservers(String message) {
        this.notice = message;
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(notice);
        }
    }
}

4. 具体观察者（ConcreteObserver）

// 学生类，实现了Observer接口
public class Student implements Observer {
    private String name;

    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + " 收到学校通知：" + message);
    }
}

5. 测试类

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建学校对象
        School school = new School();

        // 创建学生对象
        Student student1 = new Student("张三");
        Student student2 = new Student("李四");
        Student student3 = new Student("王五");

        // 学生注册到学校，即观察者注册到主题
        school.registerObserver(student1);
        school.registerObserver(student2);
        school.registerObserver(student3);

        // 学校发布通知
        school.notifyObservers("明天上午八点举行全校大会");
    }
}

6. 输出

张三收到学校通知：明天上午八点举行全校大会
李四收到学校通知：明天上午八点举行全校大会
王五收到学校通知：明天上午八点举行全校大会