博主介绍： 博主从事应用安全和大数据领域，有8年研发经验，5年面试官经验，Java技术专家 Java知识图谱点击链接：体系化学习Java（Java面试专题） 感兴趣的同学可以收藏关注下 ，不然下次找不到哟 1、什么是观察者模式 观察者模式（Observer Pattern）是一种软件设计模式，它定义了对象之间的一对多依赖关系，使得当一个对象的状态发生改变时，所有依赖它的对象都会自动收到通知并进行相应的更新。 观察者模式是一种行为型设计模式，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一个主题对象的变化。当主题对象的状态发生变化时，它会自动通知所有的观察者对象，使它们能够及时更新自己的状态。 在观察者模式中，主题对象通常被称为被观察者或发布者，而观察者对象通常被称为观察者或订阅者。被观察者维护一个观察者列表，并提供注册、注销和通知等方法。观察者通过注册自己到被观察者来接收通知，并在收到通知后执行相应的操作。 观察者模式的核心思想是解耦，它能够使被观察者和观察者之间解耦，让它们可以独立地变化。被观察者只需要知道观察者接口，而不需要知道具体的观察者实现。这样可以方便地增加、删除和修改观察者对象，而不影响被观察者的代码。 2、观察者模式的优缺点 观察者模式的优点包括： 解耦性：观察者模式可以将主题和观察者对象解耦，使它们可以独立地变化。主题对象不需要知道观察者的具体实现，只需要知道观察者接口即可。 扩展性：通过添加新的观察者对象，可以轻松地扩展系统功能，而无需修改主题对象的代码。 灵活性：观察者模式可以在运行时动态地添加、删除和通知观察者对象，使系统更加灵活。 观察者模式的缺点包括： 内存泄漏：如果观察者对象没有正确地被移除，可能会导致内存泄漏问题。因为观察者对象与主题对象之间存在引用关系，如果观察者对象没有被正确地移除，即使观察者对象不再使用，也无法被垃圾回收。 调试复杂性：由于观察者模式中存在多个对象之间的交互，调试可能会变得复杂。当出现问题时，需要仔细追踪和调试多个对象之间的交互流程。 综上所述，观察者模式具有很多优点，可以提高系统的灵活性和可扩展性。但是在使用时需要注意内存泄漏和调试复杂性的问题。 3、观察者模式的应用场景 观察者模式在实际应用中有很多场景可以使用，以下是一些常见的应用场景： GUI事件处理：在图形用户界面中，当用户与界面进行交互时，可以使用观察者模式来处理事件。例如，当用户点击按钮时，按钮作为被观察者会通知所有注册的观察者来执行相应的操作。 股票市场监测：在股票市场中，可以使用观察者模式来实现股票价格的监测和通知。股票价格作为被观察者，多个投资者作为观察者，当股票价格发生变化时，被观察者会通知所有的观察者来更新他们的投资策略。 消息订阅系统：在消息订阅系统中，可以使用观察者模式来实现消息的发布和订阅。发布者作为被观察者，订阅者作为观察者，当发布者发布新消息时，被观察者会通知所有的观察者来接收和处理消息。 游戏开发：在游戏开发中，可以使用观察者模式来处理游戏中的事件和状态变化。例如，当玩家完成某个任务时，游戏作为被观察者会通知所有的观察者来更新游戏的状态。 消息推送系统：在消息推送系统中，可以使用观察者模式来实现消息的推送和接收。推送者作为被观察者，接收者作为观察者，当推送者有新消息时，被观察者会通知所有的观察者来接收和处理消息。 总的来说，观察者模式适用于任何需要一对多依赖关系的场景，其中一个对象的状态变化需要通知多个其他对象的情况。通过观察者模式，可以实现对象之间的解耦，提高系统的灵活性和可扩展性。 4、观察者模式的结构 观察者模式的结构包括以下几个角色： Subject（主题）：也称为被观察者或发布者，它是一个抽象类或接口，定义了添加、删除和通知观察者的方法。主题维护了一个观察者列表，并在状态发生变化时通知观察者。 ConcreteSubject（具体主题）：具体主题是主题的实现类，它维护了一个状态，并在状态发生变化时通知观察者。 Observer（观察者）：观察者是一个抽象类或接口，定义了接收和处理主题通知的方法。 ConcreteObserver（具体观察者）：具体观察者是观察者的实现类，它实现了接收和处理主题通知的方法。 5、观察者模式的原理 观察者模式的工作流程如下： 主题对象维护了一个观察者列表，并提供了添加、删除和通知观察者的方法。 具体主题对象维护了一个状态，并在状态发生变化时调用通知方法，通知观察者。 观察者对象通过实现观察者接口，定义了接收和处理主题通知的方法。 具体观察者对象实现了观察者接口，并在接收到主题通知时执行相应的操作。 当主题对象的状态发生变化时，它会遍历观察者列表，并调用每个观察者的接收和处理方法。这样，观察者就能够及时获得主题的状态变化，并进行相应的处理。 观察者模式的目的是实现对象之间的一对多依赖关系，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。这种松耦合的设计可以提高系统的灵活性和可维护性。 6、观察者模式的代码案例 下面是一个简单的Java代码示例，演示了观察者模式的实现： package com.pany.camp.design.principle.observer; /** * * @description: 主题接口 * @copyright: @Copyright (c) 2022 * @company: Aiocloud * @author: pany * @version: 1.0.0 * @createTime: 2023-06-28 15:18 */ public interface Subject { void registerObserver(Observer observer); void removeObserver(Observer observer); void notifyObservers(); } package com.pany.camp.design.principle.observer; import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** * * @description: 具体主题类 * @copyright: @Copyright (c) 2022 * @company: Aiocloud * @author: pany * @version: 1.0.0 * @createTime: 2023-06-28 15:17 */ public class ConcreteSubject implements Subject { private List observers = new ArrayList<>(); private int state; public void setState(int state) { this.state = state; notifyObservers(); } @Override public void registerObserver(Observer observer) { observers.add(observer); } @Override public void removeObserver(Observer observer) { observers.remove(observer); } @Override public void notifyObservers() { for (Observer observer : observers) { observer.update(state); } } } package com.pany.camp.design.principle.observer; /** * * @description: 观察者接口 * @copyright: @Copyright (c) 2022 * @company: Aiocloud * @author: pany * @version: 1.0.0 * @createTime: 2023-06-28 15:16 */ public interface Observer { void update(int state); } package com.pany.camp.design.principle.observer; /** * * @description: 具体观察者类 * @copyright: @Copyright (c) 2022 * @company: Aiocloud * @author: pany * @version: 1.0.0 * @createTime: 2023-06-28 15:17 */ public class ConcreteObserver implements Observer { private int observerState; @Override public void update(int state) { observerState = state; System.out.println("观察者状态更新为: " + observerState); } } package com.pany.camp.design.principle.observer; /** * * @description: 客户端 * @copyright: @Copyright (c) 2022 * @company: Aiocloud * @author: pany * @version: 1.0.0 * @createTime: 2023-06-28 15:17 */ public class Client { public static void main(String[] args) { ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject(); ConcreteObserver observer1 = new ConcreteObserver(); ConcreteObserver observer2 = new ConcreteObserver(); subject.registerObserver(observer1); subject.registerObserver(observer2); subject.setState(10); subject.setState(20); subject.removeObserver(observer2); subject.setState(30); } } Subject 接口定义了注册观察者、移除观察者和通知观察者的方法。 ConcreteSubject 类是具体的主题类，实现了 Subject 接口，并维护了一个观察者列表和一个状态变量。当状态发生变化时，会调用 notifyObservers 方法通知所有观察者。 Observer 接口定义了观察者的方法 update ，具体观察者类 ConcreteObserver 实现了 Observer 接口，并在 update 方法中更新观察者的状态。 在测试类 ObserverPatternExample 中，创建了一个具体主题对象和两个具体观察者对象。通过调用主题对象的 registerObserver 方法注册观察者，然后通过调用 setState 方法改变主题的状态，观察者会收到通知并更新自身的状态。最后，可以通过调用 removeObserver 方法移除观察者。 输出结果如下： 观察者状态更新为: 10 观察者状态更新为: 10 观察者状态更新为: 20 观察者状态更新为: 20 观察者状态更新为: 30 Process finished with exit code 0 本文由激流原创，原创不易，感谢支持喜欢的话记得点赞收藏啊