观察者模式详解设计模式

news2024/11/16 5:46:39

观察者模式

观察者模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：

请添加图片描述

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<Observer> 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。