🐳设计模式之观察者模式

引言

设计模式是软件开发中重要的概念之一。观察者模式是设计模式中的一种，它用于定义对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，其所有依赖者都会得到通知并自动更新。在本文中，我们将深入探讨观察者模式的概念和思想，并介绍观察者模式的应用场景以及常见的代码实现方式。

观察者模式的概念和思想

  💧观察者模式是一种行为型设计模式，它建立了一种对象之间的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，其所有依赖者都会得到通知并自动更新。

  💧观察者模式的核心思想是将观察者和被观察者解耦，使得它们可以独立变化。被观察者维护一个观察者列表，并提供注册、注销和通知观察者的方法。观察者通过注册到被观察者上，实现对被观察者状态变化的监听。

观察者模式的应用场景以及常见的代码实现方式 ↓

应用场景

  💧观察者模式通常在以下场景中使用：

• 当一个对象的状态变化需要通知其他对象，并且不希望与被通知的对象之间产生紧耦合关系时。
• 当一个对象的改变需要同时改变其他对象，并且不知道有多少对象需要改变时。
• 当一个对象需要将自己的改变通知给一组对象时。

实现方式

  💧观察者模式有多种实现方式，其中最常见的方式包括使用接口和使用 Java 内置的观察者模式实现。

使用接口

  💧首先，我们定义一个被观察者接口 Subject 和一个观察者接口 Observer：

public interface Subject {
    void registerObserver(Observer observer);
    void unregisterObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}
public interface Observer {
    void update();
}

在上述代码中，Subject 接口定义了注册观察者、注销观察者和通知观察者的方法。Observer 接口定义了观察者的 update() 方法，用于接收被观察者的通知。

  💧接下来，我们实现具体的被观察者类 ConcreteSubject 和 ConcreteObserver

public class ConcreteSubject implements Subject {
    private List observers = new ArrayList();
    private int state;
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    public void unregisterObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update();
        }
    }
    public int getState() {
        return state;
    }
    public void setState(int state) {
        this.state = state;
        notifyObservers();
    }
}
public class ConcreteObserver implements Observer {
    private Subject subject;
    public ConcreteObserver(Subject subject) {
        this.subject = subject;
        subject.registerObserver(this);
    }
    public void update() {
        int state = subject.getState();
        // 处理被观察者状态变化的逻辑
    }
}

在上述代码中，ConcreteSubject 类实现了 Subject 接口，它维护了一个观察者列表并实现了注册、注销和通知观察者的方法。当 ConcreteSubject 的状态发生变化时，它会调用 notifyObservers() 方法通知所有观察者。

ConcreteObserver 类实现了 Observer 接口，它在构造函数中注册到被观察者上，并实现了 update() 方法来处理被观察者状态变化的逻辑。

使用 Java 内置的观察者模式

  💧Java 提供了内置的观察者模式实现，可以通过 java.util.Observable 类和 java.util.Observer 接口来实现观察者模式。

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;
public class ConcreteSubject extends Observable {
    private int state;
    public int getState() {
        return state;
    }
    public void setState(int state) {
        this.state = state;
        setChanged();
        notifyObservers();
    }
}
public class ConcreteObserver implements Observer {
    public void update(Observable o, Object arg) {
        int state = ((ConcreteSubject) o).getState();
        // 处理被观察者状态变化的逻辑
    }
}

在上述代码中，ConcreteSubject 类继承自 java.util.Observable 类，并使用 setChanged() 方法标记状态变化，然后调用 notifyObservers() 方法通知观察者。

ConcreteObserver 类实现了 java.util.Observer 接口，它的 update() 方法会在被观察者状态变化时被调用。

使用观察者模式

  💧以下是观察者模式的使用示例：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        ConcreteObserver observer1 = new ConcreteObserver(subject);
        ConcreteObserver observer2 = new ConcreteObserver(subject);
        
        subject.setState(1);
        // 输出：处理被观察者状态变化的逻辑
        // 输出：处理被观察者状态变化的逻辑
    }
}

在上述代码中，我们创建了一个具体的被观察者对象 ConcreteSubject 和两个具体的观察者对象 ConcreteObserver。通过将观察者注册到被观察者上，当被观察者状态发生变化时，观察者的 update() 方法会被调用。

总结

    观察者模式是一种有用的设计模式，它能够实现对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，其所有依赖者都会得到通知并自动更新。通过观察者模式，我们可以实现松耦合的对象间通信，提高代码的灵活性和可维护性。