小谈设计模式（15）—观察者模式
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主要对目前市面上常见的23种设计模式进行逐一分析和总结，希望有兴趣的小伙伴们可以看一下，会持续更新的。希望各位可以监督我，我们一起学习进步，加油，各位。
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，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象，当主题对象发生变化时，它的所有观察者都会收到通知并更新自己。
核心思想
将观察者和被观察者之间的依赖关系解耦，使其彼此之间可以独立变化。被观察者只需要知道观察者实现了某个接口，而不需要知道具体的观察者类，同样，观察者只需要知道被观察者实现了某个接口，而不需要知道具体的被观察者类。
主要角色
Subject（被观察者）
定义了被观察者的接口，包含注册观察者、移除观察者和通知观察者的方法。
ConcreteSubject（具体被观察者）
实现了被观察者接口，维护观察者列表，并在状态发生改变时通知观察者。
Observer（观察者）
定义了观察者的接口，包含更新方法，用于接收被观察者的通知。
ConcreteObserver（具体观察者）
实现了观察者接口，具体实现更新方法，在接收到被观察者的通知时进行相应的处理。
Java程序实现
// 定义观察者接口
interface Observer {
void update(String message);
}
// 定义被观察者接口
interface Subject {
void registerObserver(Observer observer);
void removeObserver(Observer observer);
void notifyObservers(String message);
}
// 具体观察者类
class ConcreteObserver implements Observer {
private String name;
public ConcreteObserver(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void update(String message) {
System.out.println(name + " received message: " + message);
}
}
// 具体被观察者类
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(String message) {
for (Observer observer : observers) {
observer.update(message);
}
}
}
// 测试代码
public class ObserverPatternExample {
public static void main(String[] args) {
ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
Observer observer1 = new ConcreteObserver("Observer 1");
Observer observer2 = new ConcreteObserver("Observer 2");
subject.registerObserver(observer1);
subject.registerObserver(observer2);
subject.notifyObservers("Hello, observers!");
subject.removeObserver(observer2);
subject.notifyObservers("Observer 2 has been removed!");
}
}
输出结果
Observer 1 received message: Hello, observers!
Observer 2 received message: Hello, observers!
Observer 1 received message: Observer 2 has been removed!
程序分析
在上述示例中，我们定义了一个观察者接口（Observer）和一个被观察者接口（Subject）。具体观察者类（ConcreteObserver）和具体被观察者类（ConcreteSubject）实现了对应的接口。
优缺点分析
优点
解耦性
观察者模式可以将观察者和被观察者之间的依赖关系解耦，使得它们可以独立变化。当被观察者发生变化时，只需要通知观察者即可，而不需要知道具体有哪些观察者存在。
可扩展性
观察者模式可以很方便地增加新的观察者，而不需要修改被观察者的代码。这符合开闭原则，使得系统更加灵活和可扩展。
一对多关系
观察者模式可以实现一对多的依赖关系，一个被观察者可以有多个观察者。这样可以方便地实现事件监听、消息订阅等功能。
缺点
观察者过多
当观察者过多时，被观察者通知观察者的时间可能会较长，影响系统的性能。
循环依赖
如果观察者和被观察者之间存在循环依赖关系，可能会导致系统出现问题，如死锁等。
更新顺序问题
观察者模式中观察者的更新顺序是不确定的，可能会导致观察者之间的依赖关系出现问题。
总结
可以提高系统的灵活性和可扩展性。但同时也需要注意观察者过多、循环依赖和更新顺序等问题，以确保系统的稳定性和性能。在使用观察者模式时，需要根据具体的场景和需求进行权衡和设计。