观察者模式

1. 概述

• 定义：观察者模式（observer）又被称为发布-订阅（Publish/Subscribe）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。这个主题对象在状态变化时，会通知所有的观察者对象，使他们能够自动更新自己。

2. 结构

在观察者模式中有如下角色：

• Subject：抽象主题（抽象的被观察者），抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里，每个主题都可以有任意数量的观察者，抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象。
• ConcreteSubject：具体主题（具体的被观察者），该角色将有关状态存入具体观察者对象，在具体主题的内部状态发生改变时，给所有注册过的观察者发送通知。
• Observer：抽象观察者，是观察者的抽象类，它定义了一个更新接口，使得在得到主题更改通知时更新自己。
• ConcrereObserver：具体观察者，实现抽象观察者定义的更新接口，以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。

3. 案例

• 抽象观察者

  public interface Observer {
      void update(String msg);
  }
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• 具体观察者

  public class User implements Observer{
      //用户名
      private String name;
  
      public User(String name) {
          this.name = name;
      }
  
      @Override
      public void update(String msg) {
          System.out.println(name + msg);
      }
  }
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• 抽象被观察者

  public interface Subject {
      //增加订阅者
      void attach(Observer observer);
  
      //删除订阅者
      void detach(Observer observer);
  
      //通知订阅者更新消息
      void notify(String message);
  }
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• 具体被观察者

  public class SpecificSubject implements Subject{
      //定义一个用来存储已订阅的用户的集合
      private List<Observer> list = new ArrayList<>();
  
      @Override
      public void attach(Observer observer) {
          list.add(observer);
      }
  
      @Override
      public void detach(Observer observer) {
          list.remove(observer);
      }
  
      @Override
      public void notify(String message) {
          for (Observer observer : list){
              observer.update(message);
          }
      }
  }
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• 测试类

  public class Test {
      public static void main(String[] args) {
          SpecificSubject subject = new SpecificSubject();
  
          //创建三个用户
          User user1 = new User("zs");
          User user2 = new User("ls");
          User user3 = new User("ww");
          //订阅
          subject.attach(user1);
          subject.attach(user2);
          subject.attach(user3);
          //更新
          subject.notify("2022-08-07斗罗大陆更新了！");
          System.out.println("============");
          subject.detach(user2);
          subject.notify("2022-08-08斗罗大陆更新了！");
      }
  }
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• 输出结果

  

4. 优点与缺点

优点：

• 降低了目标与观察者之间的耦合关系，让耦合的双方都依赖于抽象，从而使得各自的变换都不会影响另一边的变换。
• 被观察者发送通知，所有注册的观察者都会收到信息【可以实现广播机制】

缺点：

• 如果观察者非常多的话，那么所有的观察者收到被观察者发送的通知会耗时，效率会变低
• 如果被观察者有循环依赖的话，那么被观察者发送通知会使观察者循环调用，会导致系统崩溃

5. 使用场景

• 对象间存在一对多关系，一个对象的状态发生改变会影响其他对象。
• 当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面时。