设计模式详解---观察者模式

2023-12-13 23:21:19

1. 观察者模式简介

1.1. 什么是观察者模式

观察者模式是一种行为型设计模式,用于建立对象之间的一对多依赖关系。在该模式中,一个被称为主题(Subject)的对象维护一组观察者(Observer),并在其状态发生变化时自动通知观察者。这样,观察者对象可以及时获取主题对象的最新状态并执行相应的操作。

1.2. 观察者模式涉及的角色

主题(Subject):被观察的对象,维护一组观察者并提供注册、删除和通知观察者的方法。
观察者(Observer):接收主题通知的对象,定义了一个更新方法,在接收到通知时执行相应的操作。
具体主题(Concrete Subject):具体的主题实现类,继承或实现主题接口,并在状态变化时通知观察者。
具体观察者(Concrete Observer):具体的观察者实现类,实现观察者接口,并在收到通知时执行具体的操作。

1.3. 观察者模式的工作原理

主题对象维护一个观察者列表,该列表存储了所有订阅主题通知的观察者对象。当主题对象的状态发生变化时,它会遍历观察者列表,并调用每个观察者对象的更新方法,将新的状态传递给观察者。观察者对象接收到主题的通知后,执行相应的操作,以便响应状态的变化。

1.4. 观察者模式的优点

解耦性:主题和观察者之间是松耦合的,它们之间通过抽象的接口进行通信,使得它们可以独立地进行修改和扩展。

可扩展性:可以方便地增加新的观察者,而无需修改主题的代码。

随时更新:主题状态变化时,观察者能够立即得到通知并进行相应的操作。

规范性:观察者模式定义了主题和观察者之间的一套规范,使得代码更具可读性和可维护性。

2. 代码实现

代码实现最好自己手写一遍,有利于更加理解观察者模式:

2.1.主题接口 Subject

????????首先,定义一个主题接口?Subject,其中包含三个方法:registerObserver()?用于注册观察者,removeObserver()?用于移除观察者,notifyObservers()?用于通知观察者:

package DesignPattern.observerMode;

/**
 * @Author: stukk
 * @Description: 主题接口
 * @DateTime: 2023-12-13 22:13
 **/
public interface Subject {

    void registerObServer(Observer obServer);
    void removeObServer(Observer obServer);
    void notifyObServer();

}
2.2.?具体主题类?ConcreteSubject

????????然后,实现一个具体主题类?ConcreteSubject,它维护一个观察者列表,并在状态变化时通知观察者。

package DesignPattern.observerMode.Impl;

import DesignPattern.observerMode.Observer;
import DesignPattern.observerMode.Subject;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * @Author: stukk
 * @Description: 主题接口实现类
 * @DateTime: 2023-12-13 22:14
 **/
public class ConcreteSubject implements Subject {

    private List<Observer> obServers = new LinkedList<>(); //存储观察者
    private int state; //观察对象


    public void setState(int state) {
        this.state = state;
        notifyObServer();
    }

    @Override
    public void registerObServer(Observer obServer) {
        obServers.add(obServer);
    }

    @Override
    public void removeObServer(Observer obServer) {
        obServers.remove(obServer);
    }


    @Override
    public void notifyObServer() { //通知观察者们
        obServers.forEach(obServer -> {
            obServer.update(state);
        });
    }
}
2.3.?观察者接口?ObServer

????????接下来,定义一个观察者接口?ObServer,其中包含一个?update()?方法,用于接收和处理主题的通知。

package DesignPattern.observerMode;

/**
 * @Author: stukk
 * @Description: 观察者接口
 * @DateTime: 2023-12-13 22:11
 **/
public interface Observer {
    void update(int state);
}
2.4. 具体观察者类ConcreteObServer

????????实现一个具体观察者类?ConcreteObServer,它实现了?Observer?接口,并在收到通知时输出状态信息。

package DesignPattern.observerMode.Impl;

import DesignPattern.observerMode.Observer;

/**
 * @Author: stukk
 * @Description: 观察者接口实现类
 * @DateTime: 2023-12-13 22:12
 **/
public class ConcreteObserver implements Observer {

    private String name;  //观察者的名字

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

    @Override
    public void update(int state) {
        System.out.println(name + "接收到了更新请求,新的状态:" +state );
    }
}
2.5.?测试观察者模式

? ? ? ? 最后我们写一个类来测试观察者的功能

package DesignPattern.observerMode;

import DesignPattern.observerMode.Impl.ConcreteObserver;
import DesignPattern.observerMode.Impl.ConcreteSubject;

/**
 * @Author: stukk
 * @Description: 测试观察者模式
 * @DateTime: 2023-12-13 22:24
 **/
public class ObserverModeExample {

    public static void main(String[] args) {
//        主题
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();

        Observer obServer1 = new ConcreteObserver("观察者1号");
        Observer obServer2 = new ConcreteObserver("观察者2号");
        Observer obServer3 = new ConcreteObserver("观察者3号");

//        注册观察者
        subject.registerObServer(obServer1);
        subject.registerObServer(obServer2);
        subject.registerObServer(obServer3);

        subject.setState(1);

//        删除2再试试
        subject.removeObServer(obServer2);

        subject.setState(2);


    }

}

最后输出:

3. 观察者模式的应用场景

  1. 当一个对象的状态变化需要通知其他多个对象,并且这些对象的更新行为可能不同的时候:例如,当一个订单状态发生变化时,需要通知多个观察者,如库存管理系统、物流系统和消息通知系统等。

  2. 当存在一对多的依赖关系,一个对象的变化会引起其他多个对象的变化的时候:例如,当一个博客发表新文章时,订阅该博客的多个读者都会收到通知并更新自己的阅读列表。

  3. 当需要将关注点分离,使得主题和观察者之间解耦的时候:主题只需要知道观察者接口,而不需要了解具体的观察者实现。这样可以提高代码的灵活性和可扩展性。

  4. 当系统需要动态地将观察者添加到或移除出主题中的时候:通过动态注册和移除观察者,可以在运行时灵活地管理观察者集合。

文章来源:https://blog.csdn.net/m0_54409739/article/details/134983141
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