深入解析观察者模式：应用场景与实现原理全攻略

知识回顾:

之前我们讲过的设计模式在这里呦:

【面试最常见的设计模式之单例模式】

【面试最常见的设计模式之工厂模式】

Java 中有 23 种面试常考的设计模式，其中备忘录模式（Memento）属于行为型模式。

接下来我们要进行学习的内容是：Java 中的设计模式相关内容。其中包括 23 种面试常考的设计模式，而我们要学习的是观察者模式（Observer），它属于行为型模式。

观察者模式

观察者模式也被称作发布/订阅模式。当对象之间存在一对多的关系时，就会用到观察者模式。例如，当一个对象被修改时，那些依赖它的对象会自动得到通知。观察者模式属于行为型模式。

观察者模式的优点是：一个对象状态改变能给其他关注该对象的进行通知。如果一个被观察者对象拥有众多直接和间接的观察者，那么通知所有观察者会耗费大量时间。需要避免出现循环依赖的情况，不然会致使系统崩溃。

观察者模式中最为重要的部分包含 Subject（接口以及具体实现类），还有 Observer（接口以及具体实现类）。

抽象被观察者角色指的是一个抽象主题，它会将所有对观察者对象的引用保存在一个集合里，并且每个主题都能够拥有任意数量的观察者。抽象主题提供了一个接口，能够用于增加和删除观察者角色。

抽象观察者角色：为所有的具体观察者定义一个接口。

具体被观察者角色为一个具体的主题，所有登记过的观察者会发出通知。

具体观察者角色：实现抽象观察者角色所需要的更新接口。

UML类图

实现代码 抽象主题（被观察者）

package com.observer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public interface Subject<T> {
	// 通过集合来装载订阅者
	List<Observer> list = new ArrayList<>();
	// 添加订阅者
	public void addObserver(T t);
	// 删除订阅者
	public void [id_1152173128](T t);
	//通知所有的观察者更新状态
	public void notifyAllObservers();
}

抽象观察者

package com.observer;
public interface Observer {
  
	void  change(Subject subject);
}

具体主题(具体被观察者)

package com.observer;
public class Topic1 implements Subject<Observer> {
	
	//此时具体主题的状态
	private int topicState;
	public int getTopicState() {
		return topicState;
	}
	public void setTopicState(int topicState) {
		this.topicState= topicState;
		//主题对象值发生了变化，请通知所有的观察者
		this.notifyAllObservers();
	}
    // 更新每一个观察者中的信息
	@Override
	public void notifyAllObservers() {
		for (Observer obs : list) {
			obs.change(this);
		}
	}
	// 添加指定的观察者
	@Override
	public void addObserver(Observer obs) {
		list.add(obs);
	}
	// 删除指定的观察者
	@Override

	public void deleteObserver(Observer obs) {
		list.remove(obs);
	}
}

具体观察者

package com.observer;
public class Observer1 implements Observer {
	
	observerState 要与目标对象的 topicState 值保持相同。
	private int observerState;   
	public int getObserverState() {
		return observerState;
	}
	
	public void setObserverState(int observerState) {
		this.observerState= observerState;
	}
	此时主题的状态发生了更改，Observer1 变为了次时主题更改后的状态。
	@Override
	public void change(Subject subject) {
		observerState = ((Topic1)subject).getTopicState();
	}
}

测试代码

package com.observer;
public class Main{
	public static void main(String[] args) {
		//主题
		Topic1 subject = new Topic1();
		
		//创建多个观察者
		Observer1 obs1 = new Observer1();
		Observer1 obs2 = new Observer1();
		Observer1 obs3 = new Observer1();
		
		//将这三个观察者添加到subject对象的观察者队伍中
		subject.addObserver(obs1);
		subject.addObserver(obs2);
		subject.addObserver(obs3);
		
		
		//举个栗子1:先设置subject的状态为1314
		System.out.println(先举一个例子。);
		subject.setTopicState(1314);
		System.out.println("此时subject主题中的状态是："+subject.getTopicState());
		System.out.println("接下来我们看一下观察者们的状态是否发生了改变:");
		System.out.println(obs1.getObserverState());
		System.out.println(obs2.getObserverState());
		System.out.println(obs3.getObserverState());
		System.out.println(再举一个例子。);
		//举个栗子2:先设置subject的状态为521
		subject.setTopicState(521);
		System.out.println("此时subject主题中的状态是："+subject.getTopicState());
		System.out.println("接下来我们看一下观察者们的状态是否发生了改变:");
		System.out.println(obs1.getObserverState());
		System.out.println(obs2.getObserverState());
		System.out.println(obs3.getObserverState());
	
	}
}

运行结果展示:

补充:Java内置观察者模式实现

Java.util 包中包含基本的 Observer 接口和 Observable 抽象类。这些包中的一些方法已被封装好。我们编写代码时可以参考这里。这里不再详细赘述。感兴趣的同学可以自行去实现。

Java 中 23 种面试常考的设计模式之一是观察者模式（Observer），这属于行为型模式，到这里就结束了，同时 23 种设计模式还在持续更新汇总中。