设计模式之：观察者模式

观察者模式简介

观察者模式是一种行为设计模式，定义对象间的一对多依赖关系，使得当一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都会自动收到通知并更新。

核心角色

1. Subject（主题）：维护观察者列表，提供注册、删除和通知观察者的方法。
2. Observer（观察者）：定义更新接口，供主题通知时调用。
3. ConcreteSubject（具体主题）：实现主题接口，存储具体状态，状态改变时通知观察者。
4. ConcreteObserver（具体观察者）：实现观察者接口，处理主题传递的状态更新。

Java实现示例

主题接口与具体主题

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;// 主题接口
interface Subject {void registerObserver(Observer o);void removeObserver(Observer o);void notifyObservers();
}// 具体主题
class ConcreteSubject implements Subject {private List<Observer> observers = new ArrayList<>();private int state;public int getState() {return state;}public void setState(int state) {this.state = state;notifyObservers(); // 状态变更时通知观察者}@Overridepublic void registerObserver(Observer o) {observers.add(o);}@Overridepublic void removeObserver(Observer o) {observers.remove(o);}@Overridepublic void notifyObservers() {for (Observer o : observers) {o.update(state);}}
}

观察者接口与具体观察者

// 观察者接口
interface Observer {void update(int state);
}// 具体观察者A
class ConcreteObserverA implements Observer {@Overridepublic void update(int state) {System.out.println("ObserverA: Subject's state updated to " + state);}
}// 具体观察者B
class ConcreteObserverB implements Observer {@Overridepublic void update(int state) {System.out.println("ObserverB: Subject's state updated to " + state);}
}

使用示例

public class ObserverPatternDemo {public static void main(String[] args) {ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();Observer observerA = new ConcreteObserverA();Observer observerB = new ConcreteObserverB();subject.registerObserver(observerA);subject.registerObserver(observerB);subject.setState(10); // 触发通知subject.setState(20); // 再次触发通知}
}

Java内置支持

Java提供了java.util.Observable类和java.util.Observer接口，但已过时（Java 9标记为废弃），推荐自行实现或使用第三方库（如Guava的EventBus）。

应用场景

1. 事件驱动系统（如GUI按钮点击）。
2. 消息队列或发布-订阅模型。
3. 数据变化触发多组件更新（如MVC架构）。

优缺点

• 优点：解耦主题与观察者，支持动态添加/删除观察者。
• 缺点：过度使用可能导致复杂性，需注意避免循环依赖。