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，其所有依赖者（观察者）都会收到通知并自动更新。观察者模式常用于需要自动通知多个对象状态变化的场景，例如事件处理系统、订阅-发布系统等。所以也被称作“发布-订阅模式”。
观察者模式的结构
观察者模式包含以下几个核心角色：
- 主题（Subject）：被观察的对象，维护一个观察者列表，并提供添加、删除和通知观察者的方法。
- 观察者（Observer）：接收通知并进行相应更新的对象，通常定义一个更新方法。
- 具体主题（Cocrete Subject）：主题的具体实现类·，当状态发生变化时通知所有观察者。
- 具体观察者（Concrete Observer）：观察者的具体实现类，实现更新方法以响应主题的通知。
观察者模式的实现
举例：以下是一个简单的 Java 示例，展示如何实现观察者模式：
1. 定义观察者接口
public interface Observer {
void update();
}
2. 实现具体观察者类
public class ConcreteObserver implements Observer {
private String name;
public ConcreteObserver(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void update() {
System.out.println(name + " received update");
}
}
3. 定义主题接口
public interface Subject {
void attach(Observer observer);
void detach(Observer observer);
void notifyObservers();
}
4. 实现具体主题类
public class ConcreteSubject implements Subject {
private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
//添加观察者
@Override
public void attach(Observer observer) {
observers.add(observer);
}
//移除观察者
@Override
public void detach(Observer observer) {
observers.remove(observer);
}
//通知所有的观察者
@Override
public void notifyObservers() {
for (Observer observer : observers) {
observer.update();
}
}
public void changeState() {
// 状态改变逻辑
notifyObservers();
}
}
5. 使用观察者模式
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
Observer observer1 = new ConcreteObserver("观察者 1");
Observer observer2 = new ConcreteObserver("观察者 2");
subject.attach(observer1);
subject.attach(observer2);
subject.changeState(); // 通知所有观察者
}
}
6.打印
优点和缺点
优点：
- 解耦：观察者和主题之间是抽象耦合的，增加新的观察者不需要修改主题代码。
- 灵活性：可以在运行时动态添加或删除观察者。
缺点：
- 性能问题：如果观察者众多，通知过程可能耗时。
- 循环依赖：可能导致循环调用和系统崩溃。
- 变化详情缺乏：观察者不知道主题如何变化，只知道变化发生。
使用场景
- 当一个对象的状态变化需要同时更新其他对象时。
- 发布-订阅系统，例如事件处理系统、消息队列等。