JAVA 设计模式 观察者模式

用途

观察者模式 (Observer)

观察者模式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发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己。

观察者模式是一种行为型模式。

结构

图-观察者模式结构图

Subject : 主题类，保存所有订阅此主题的观察者，观察者的数量是任意的。定义添加观察者 (Attach) 和删除观察者 (Detach) 的接口。

abstract class Subject {
    protected String name;
    protected String state;
    protected List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();
    
    public abstract String getState();    
    public abstract void setState(String state);
    public abstract void Notify();

public Subject(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void Attach(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    
    public void Detach(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
}

Observer : 观察者类，定义更新接口 (Update)，当收到 Subject 的通知时，Observer 需要同步更新信息。

abstract class Observer {
    protected String name;
    protected Subject subject;
    public Observer(String name, Subject subject) {
        this.name = name;
        this.subject = subject;
    }
    public abstract void Update();
}

ConcreteSubject : 具体主题类，存储对于这个主题感兴趣的所有观察者。当内部状态发生变化时，应通知所有登记的观察者 (Notify)。

class ConcreteSubject extends Subject {
    public ConcreteSubject(String name) {
        super(name);
    }

@Override
    public String getState() {
        return state;
    }

@Override
    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }
    
    @Override
    public void Notify() {
        System.out.println("======= " + this.name + "主题发布新消息 =======");
        for (Observer observer : observers) {
            observer.Update();
        }
    }
}

ConcreteObserver : 具体观察者类，实现 Observer 的更新接口 (Update)，以便和 Subject 同步状态信息。

class ConcreteObserver extends Observer {
    private String state;
    public ConcreteObserver(String name, Subject subject) {
        super(name, subject);
    }

@Override
    public void Update() {
        state = subject.getState();
        System.out.println(this.name + "收到当前状态：" + state);
    }
}

测试代码

public class ObserverPattern {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject("天气");    
        ConcreteObserver observer1 = new ConcreteObserver("张三", subject);
        ConcreteObserver observer2 = new ConcreteObserver("李四", subject);
        ConcreteObserver observer3 = new ConcreteObserver("王五", subject);
        
        subject.Attach(observer1);
        subject.Attach(observer2);
        subject.Attach(observer3);    
        subject.setState("今天下雨");
        subject.Notify();
        
        subject.Detach(observer2);
        subject.setState("明天天晴");
        subject.Notify();
    }
}

运行结果

======= 天气主题发布新消息 =======
张三收到当前状态：今天下雨
李四收到当前状态：今天下雨
王五收到当前状态：今天下雨
======= 天气主题发布新消息 =======
张三收到当前状态：明天天晴
王五收到当前状态：明天天晴