观察者模式 详解 设计模式

观察者模式

观察者���式是一种行为型设计模式，它定义了一种一对多的依赖关系，使得当一个对象的状态发生变化时，其相关依赖对象都会得到通知并自动更新，如同发布-订阅模式。常见的情况如：公众号更新内容，所有的关注用户都能自动收到信息。

结构：

• 抽象主题（Subject）：也称为被观察者，把所有观察者对象保存在一个集合里。主题可以提供接口去添加、删除和通知观察者的方法。
• 抽象观察者（Observer）：抽象观察者是接收主题通知的对象。观察者需要实现一个更新方法，当收到主题的通知时，调用该方法进行更新操作。
• 具体主题（Concrete Subject）：具体主题是主题的具体实现类。该角色将有关状态存入具体观察者对象，在具体主题的内部状态发生改变时，给所有注册过的观察者发送通知。
• 具体观察者（Concrete Observer）：具体观察者是抽象观察者的具体实现类。它实现了更新方法，定义了在收到主题通知时需要执行的具体操作。

  观察者模式通过将主题和观察者解耦，实现了对象之间的松耦合。当主题的状态发生改变时，所有依赖于它的观察者都会收到通知并进行相应的更新。

  图例：

  代码案例：

  import java.util.ArrayList;import java.util.List;// 主题接口（被观察者）interface Subject {    void registerObserver(Observer observer);    void removeObserver(Observer observer);    void notifyObservers();}// 具体主题（具体的被观察者）class ConcreteSubject implements Subject {      private List observers = new ArrayList();    private int state;    public int getState() {        return state;    }    public void setState(int state) {        this.state = state;        notifyObservers();    }    @Override    public void registerObserver(Observer observer) {        observers.add(observer);    }    @Override    public void removeObserver(Observer observer) {        observers.remove(observer);    }    @Override    public void notifyObservers() {        for (Observer observer : observers) {            observer.update();        }    }}// 观察者接口interface Observer {    void update();}// 具体观察者class ConcreteObserver implements Observer {    private ConcreteSubject subject;    public ConcreteObserver(ConcreteSubject subject) {        this.subject = subject;        this.subject.registerObserver(this);    }    @Override    public void update() {        System.out.println("State changed: " + subject.getState());    }}// 使用示例public class Main {    public static void main(String[] args) {        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();        ConcreteObserver observer1 = new ConcreteObserver(subject);        ConcreteObserver observer2 = new ConcreteObserver(subject);        // 改变主题状态        subject.setState(10);        subject.setState(20);    }}

  在这个代码中，Subject 是主题接口，定义了注册、移除和通知观察者的方法。ConcreteSubject 是具体的主题类，维护了观察者列表，并在状态改变时通知观察者。Observer 是观察者接口，定义了观察者需要实现的更新方法。ConcreteObserver 是具体的观察者类，实现了更新方法，并在构造函数中注册到主题对象中。在 Main 类中，创建了主题对象和两个观察者对象，然后改变主题的状态，观察者对象会收到通知并更新。

  使用场景

  • 对象间存在一对多关系，当一个对象的改变需要同时改变其他对象的时候。
  • 当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面时。

    优缺点

    优点：

    • 降低了目标与观察者之间的耦合关系，两者之间是抽象耦合关系。
    • 被观察者发送通知，所有注册的观察者都会收到信息【可以实现广播机制】

      缺点：

      • 如果观察者非常多的话，那么所有的观察者收到被观察者发送的通知会耗时
      • 如果被观察者有循环依赖的话，那么被观察者发送通知会使观察者循环调用，会导致系统崩溃