观察者模式观察者模式的基本原理观察者模式和发布订阅模式的区别

观察者模式是一种设计模式，它允许对象（称为“观察者”或“主题”）维护一个其状态发生变化时被通知的对象列表，这种模式通常用于实现事件处理系统，例如在GUI应用程序中处理用户输入、定时器和动画等。

观察者模式的核心思想是：当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于这个状态的对象都会得到通知并自动更新,这种通知是通过发送消息给所有注册的观察者对象来实现的。

观察者模式的关键组件

主题（Subject）：负责维护观察者列表,并在状态变化时通知所有观察者。
具体观察者（ConcreteObserver）：实现了观察者接口,并知道如何响应接收到的通知。
抽象观察者（AbstractObserver）：定义了观察者接口,让具体观察者继承。
状态（State）：表示主题需要改变状态的对象。
通知（Notification）：当状态改变时,发送给所有观察者的特定消息。

观察者模式的优势

解耦：使得主题与观察者之间的依赖关系变得松散,提高了系统的可扩展性和可维护性。
易于扩展：可以很容易地添加新的观察者,而不需要修改主题类。
易于测试：由于观察者模式遵循单一职责原则,因此更容易进行单元测试。

观察者模式的实现方式

创建观察者：创建一个具体观察者类，该类实现了Observer接口。
注册观察者：将具体观察者添加到主题的观察者列表中。
状态改变：当主题的状态发生变化时,调用通知方法来通知所有注册的观察者。

示例代码

// 观察者接口
interface Observer {
    void update(String message);
}
// 具体观察者类
class ConcreteObserverA implements Observer {
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println("ConcreteObserverA received: " + message);
    }
}
// 抽象观察者类
abstract class AbstractObserver implements Observer {
    protected List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    @Override
    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    @Override
    public void update(String message) {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(message);
        }
    }
}
// 主题类
class Subject {
    private String state;
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    public void setState(String state) {
        this.state = state;
        notifyObservers();
    }
    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    private void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(this.state);
        }
    }
}
// 测试代码
public class ObserverPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Subject subject = new Subject();
        ConcreteObserverA observerA = new ConcreteObserverA();
        AbstractObserver observerB = new AbstractObserver();
        Observer observerC = new Observer(); // 未实现Observer接口
        subject.addObserver(observerA);
        subject.addObserver(observerB);
        subject.addObserver(observerC); // 这里会抛出异常，因为observerC没有实现Observer接口
        subject.setState("Changed"); // 状态改变，应该通知所有观察者
    }
}

观察者模式是一种强大的设计模式，它允许你轻松地实现事件处理系统，通过使用观察者模式，你可以确保当主题的状态发生变化时，所有的观察者都能得到通知并相应地更新自己的状态,这使得你的应用程序更加灵活和可扩展。