观察者设计模式

🚩什么是观察者模式?🚩观察者设计模式的特点🚩观察者设计模式的结构🚩观察者设计模式的优缺点🚩观察者设计模式的Java实现🚩代码总结🚩总结

🚩什么是观察者模式?

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,使得 一个对象(被观察者) 的状态发生变化时,所有依赖它的 观察者 都会收到通知并自动更新。

使用场景

事件驱动系统(如 GUI 事件监听)

消息订阅-发布系统

数据同步更新(如缓存更新、数据库同步等)

MVC 设计模式中的视图更新

🚩观察者设计模式的特点

解耦观察者与被观察者:被观察者只关心自身状态的变化,不关心谁在监听它。

自动通知:状态变更后,所有观察者都会收到通知。

动态注册和取消:观察者可以随时订阅或取消订阅。

🚩观察者设计模式的结构

观察者模式主要由以下角色组成:

Subject(被观察者):维护观察者列表,并在状态变化时通知所有观察者。

ConcreteSubject(具体被观察者):实际的被观察对象,实现 Subject 接口。

Observer(观察者接口):定义一个 update() 方法,用于接收被观察者的通知。

ConcreteObserver(具体观察者):实现 Observer 接口,接收通知并更新自身状态。

图例:

🚩观察者设计模式的优缺点

✅ 优点

解耦被观察者和观察者,提高代码的灵活性。

支持动态扩展,可以在运行时添加或移除观察者。

符合开闭原则,可以增加新的观察者而无需修改被观察者。

❌ 缺点

可能会有性能问题,如果观察者过多,通知开销可能较大。

通知顺序不可控,多个观察者的执行顺序可能会有影响。

🚩观察者设计模式的Java实现

代码地址:GitHub

先创建Observer(观察者)接口

/**

* @author hanso

* @description: 观察者接口

* @date 2025-03-25 23:40:16

* @version: 1.0

*/

public interface Observer { // 观察者接口

public void update(); // 收到通知 更新观察者的状态

}

创建被观察者接口Subject

/**

* @author hanso

* @description: 被观察者接口

* @date 2025-03-25 23:39:08

* @version: 1.0

*/

public interface Subject {// 目标

public void Attach(Observer observer);// 添加观察者

public void Detach(Observer observer);// 删除观察者

public void Notify();// 状态改变后 通知所有观察者

public void setState(String state);// 设置状态(改变状态)

public String getState();// 获取状态

}

创建具体的被观察者类(目标类)实现Subject接口

/**

* @author hanso

* @description: 具体被观察者

* @date 2025-03-25 23:41:58

* @version: 1.0

*/

public class ConcreteSubject implements Subject {

private String name;

private String state;

private List observerList;

public ConcreteSubject(String name) {

state = "未更新";

this.name = name;

observerList = new ArrayList();

}

@Override

public void Attach(Observer observer) {

observerList.add(observer);

}

@Override

public void Detach(Observer observer) {

observerList.remove(observer);

}

@Override

public void Notify() {

// for (遍历对象类型 对象名 : 遍历对象)

for (Observer observer : observerList) {

observer.update();

}

}

@Override

public void setState(String state) {

this.state = state;

System.out.println(name + "的状态发生变化,变化后的状态为:" + state);

Notify();

}

@Override

public String getState() {

return state;

}

}

创建具体的观察者类ConcreteObserver实现Observer接口

/**

* @author hanso

* @description: 具体观察者

* @date 2025-03-25 23:44:32

* @version: 1.0

*/

public class ConcreteObserver implements Observer {

private String name;

private String state;

private Subject subject;

public ConcreteObserver(String name, Subject subject) {

this.name = name;

this.subject = subject;

subject.Attach(this);

state = subject.getState();

}

@Override

public void update() {

System.out.println(name + "收到通知");

state = subject.getState(); // 让当前观察者的状态 和 改变了状态之后的目标的状态保持一致

System.out.println(name + "改变后的状态为:" + state);

}

}

测试观察者设计模型

/**

* @author hanso

* @description: 测试观察者模式

* @date 2025-03-25 23:46:15

* @version: 1.0

*/

public class ObserverPattern {

public static void main(String[] args) {

Subject subjectA = new ConcreteSubject("目标A");

ConcreteObserver observerB = new ConcreteObserver("张三", subjectA);

ConcreteObserver observerC = new ConcreteObserver("李四", subjectA);

ConcreteObserver observerD = new ConcreteObserver("王五", subjectA);

subjectA.setState("更新了");

System.out.println("======================================");

subjectA.Detach(observerD);

subjectA.setState("停更了");

}

}

📌 运行结果

🚩代码总结

ConcreteSubject(具体被观察者) 维护观察者列表,并在状态更新时通知所有观察者。

ConcreteObserver(具体观察者) 在被观察者状态变化时,自动更新自身状态。

使用 Attach() 和Detach()方法动态添加/移除观察者。

🚩总结

观察者模式 适用于 事件驱动、消息广播、数据同步 等场景。

解耦设计,被观察者和观察者独立,可以动态扩展。

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