观察者模式 |第一套（介绍）

简介

观察者模式是一种行为型设计模式。在该模式中，对象被称为主题（Subject），它们维护一组观察者（Observers），这些观察者依赖于主题。当主题的状态发生变化时，它会通知所有的观察者。通常，这就是所谓的“发布-订阅”模型。

实现方式

观察者模式由观察者和主题两个角色组成。主题包含一个数组，其中存储着它的观察者。当主题状态发生变化时，它会调用观察者的 update 方法，实现通知。

在观察者模式中，主题和观察者之间是松散耦合的，观察者并不知道主题的具体实现细节。主题只需要提供一个接口，以便观察者可以注册和取消注册，这样它们就可以接收通知了。

应用场景

观察者模式在很多应用场景中都有广泛的应用，比如：

• MVC框架中，视图分别作为观察者，模型作为主题，当模型的数据发生变化时，通知视图进行更新。
• 股票市场中，股票作为主题，用户作为观察者，当股票价格发生变化时，通知所有观察者进行更新。
• 游戏开发中，玩家作为观察者，游戏关卡作为主题，当游戏关卡状态发生变化时，通知所有观察者。

优点和缺点

优点

• 观察者模式实现了解耦，观察者不需要知道主题的具体实现细节，只需要接受通知即可。
• 观察者模式支持广播通信，通知所有的观察者。
• 观察者模式可以支持多个观察者。

缺点

• 观察者模式可能会引起循环引用，当观察者和主题互相依赖时，可能会造成死循环。
• 观察者模式有可能会影响系统的性能，尤其是在有大量观察者的情况下，通知所有观察者可能会耗费较长时间。

代码实现

下面是一个简单的观察者模式代码示例：

// 主题接口
interface Subject {
    void registerObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

// 观察者接口
interface Observer {
    void update();
}

// 具体主题类
class ConcreteSubject implements Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    @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();
        }
    }
}

// 具体观察者类
class ConcreteObserver implements Observer {
    private String name;

    public ConcreteObserver(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update() {
        System.out.println(name + ": 接收到通知！");
    }
}

// 测试代码
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Subject subject = new ConcreteSubject();
        Observer observer1 = new ConcreteObserver("Observer1");
        Observer observer2 = new ConcreteObserver("Observer2");

        subject.registerObserver(observer1);
        subject.registerObserver(observer2);

        subject.notifyObservers();

        subject.removeObserver(observer1);

        subject.notifyObservers();
    }
}

在上面的示例中，我们定义了 Subject 接口和 Observer 接口，主题 ConcreteSubject 实现了 Subject 接口，观察者 ConcreteObserver 实现了 Observer 接口。测试代码中，我们注册了两个观察者，并对主题进行了通知操作。另外，我们也演示了如何移除一个观察者。