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23种设计模式-观察者(Observer)设计模式

news 2025/3/30 7:13:37

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：

在这里插入图片描述

🚩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<Observer> observerList;public ConcreteSubject(String name) {state = "未更新";this.name = name;observerList = new ArrayList<Observer>();}@Overridepublic void Attach(Observer observer) {observerList.add(observer);}@Overridepublic void Detach(Observer observer) {observerList.remove(observer);}@Overridepublic void Notify() {// for (遍历对象类型 对象名 : 遍历对象)for (Observer observer : observerList) {observer.update();}}@Overridepublic 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();}@Overridepublic 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();}@Overridepublic 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");}
}