Java设计模式之观察者模式

观察者模式（Observer Pattern）是一种常用的软件设计模式，它用于在对象之间建立一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生变化时，它的所有依赖对象都会得到通知并自动更新。这种模式属于行为型模式。

在观察者模式中，有两种主要角色：主题（Subject）和观察者（Observer）。主题是被观察的对象，它维护一个观察者列表，可以动态地添加、删除观察者，并在状态变化时通知观察者。观察者是依赖于主题的对象，它定义了一个更新接口，当接收到主题的通知时，观察者可以执行相应的操作。

下面是一个简单的Java示例，演示了观察者模式的实现：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 主题接口
interface Subject {
    void registerObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

// 具体主题类
class ConcreteSubject implements Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    private int state;

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

    public void registerObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(state);
        }
    }
}

// 观察者接口
interface Observer {
    void update(int state);
}

// 具体观察者类
class ConcreteObserver implements Observer {
    private String name;

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

    public void update(int state) {
        System.out.println(name + " received update. New state: " + state);
    }
}

// 示例代码
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.setState(1);
        subject.setState(2);

        subject.removeObserver(observer1);

        subject.setState(3);
    }
}
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在上述示例中，ConcreteSubject是具体主题类，实现了Subject接口。它维护了一个观察者列表，并在状态变化时调用观察者的update方法通知它们。

ConcreteObserver是具体观察者类，实现了Observer接口。它定义了如何响应主题的通知，在update方法中打印出接收到的状态变化信息。

在示例的main方法中，我们创建了一个具体主题对象subject，以及两个具体观察者对象observer1和observer2。我们通过调用registerObserver方法将观察者注册到主题中，然后调用setState方法改变主题的状态。观察者会接收到相应的通知并输出状态变化信息。

观察者模式的优点是实现了主题和观察者之间的解耦，使得它们可以独立地进行修改和扩展。主题和观察者之间是一种松耦合的关系，主题只需要知道观察者实现了更新接口，而不需要知道具体的观察者类。这样可以提高代码的灵活性和可维护性。