23种设计模式之观察者模式（Observer Pattern）

news2024/12/23 8:41:31

前言：大家好，我是小威，24届毕业生，在一家满意的公司实习。本篇文章将23种设计模式中的观察者模式，此篇文章为一天学习一个设计模式系列文章，后面会分享其他模式知识。
如果文章有什么需要改进的地方还请大佬不吝赐教👏👏。
小威在此先感谢各位大佬啦~~🤞🤞
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以下正文开始
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文章目录

观察者模式概念
观察者模式角色
观察者模式代码案例
观察者模式小结

观察者模式概念

观察者模式（Observer Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都能够自动地得到通知并进行更新。这种模式也被称作是发布-订阅（Publish/Subscribe）模式。

观察者模式角色

观察者模式包含以下角色：

抽象主题（Subject）：它把所有观察者对象的引用保存在一个聚集里，并提供了增加和删除观察者的方法。它可以是接口或抽象类。

具体主题（Concrete Subject）：它将有关状态存入具体观察者对象；当它的状态发生改变时，向它的各个观察者发出通知。

抽象观察者（Observer）：它是观察者的抽象类，它定义了一个更新接口，使得在得到主题通知时更新自己。

具体观察者（Concrete Observer）：实现抽象观察者所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态相协调。

观察者模式代码案例

观察者模式的实现通常采取基于接口的编程方式，下面是一个使用 Java 实现观察者模式的示例代码：

// 抽象主题
public interface Subject {
    void attach(Observer observer);
    void detach(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

// 具体主题
public 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 attach(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

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

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

// 抽象观察者
public interface Observer {
    void update(Subject subject);
}

// 具体观察者
public class ConcreteObserver implements Observer {

    private int state;

    @Override
    public void update(Subject subject) {
        if (subject instanceof ConcreteSubject) {
            state = ((ConcreteSubject) subject).getState();
            System.out.println("State changed to " + state);
        }
    }
}

// 示例代码
public class Example {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建主题和观察者
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        Observer observer1 = new ConcreteObserver();
        Observer observer2 = new ConcreteObserver();

        // 注册观察者
        subject.attach(observer1);
        subject.attach(observer2);

        // 改变主题状态，观察者将收到通知并更新自己的状态
        subject.setState(1);
        subject.setState(2);

        // 注销观察者
        subject.detach(observer2);

        // 再次改变主题状态，此时只有 observer1 收到通知
        subject.setState(3);
    }
}

上面的示例代码中，ConcreteSubject 作为具体主题，继承了 Subject 接口并实现了其中的方法；ConcreteObserver 作为具体观察者，实现了 Observer 接口中的方法。当主题的状态发生改变时，会调用 notifyObservers() 方法通知所有注册过的观察者进行更新。