Java中的观察者模式详解：定义、应用与实例

翻滚的胖子
2023-05-26 17:53:40
后端技术
Java Python

观察者模式是一种行为设计模式，它允许在对象之间定义一对多的依赖关系，当一个对象状态发生改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。在Java中，观察者模式被广泛地应用在各种场景中。

定义

观察者模式包含以下角色：

Subject（被观察者）：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。
ConcreteSubject（具体被观察者）：它是Subject的子类，实现了Subject中定义的方法。当具体被观察者的状态发生改变时，会通知所有注册过的观察者对象。
Observer（观察者）：它是一个抽象类或接口，定义了接收被观察者通知的方法。
ConcreteObserver（具体观察者）：它是Observer的子类，实现了Observer中定义的方法。当接收到被观察者的通知时，会进行相应的操作。

应用

观察者模式在Java中有很多应用场景，例如：

事件处理：Java中的事件处理机制就是基于观察者模式实现的。
消息通知：Java中的消息通知机制也是基于观察者模式实现的。
图形界面设计：Java中的Swing框架中就有很多观察者模式的应用。

实例

下面是一个简单的Java观察者模式的示例：

// Subject（被观察者）
public abstract class Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    
    public void attach(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    
    public void detach(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update();
        }
    }
}

// ConcreteSubject（具体被观察者）
public class ConcreteSubject extends Subject {
    private String state;
    
    public String getState() {
        return state;
    }
    
    public void setState(String state) {
        this.state = state;
        notifyObservers();
    }
}

// Observer（观察者）
public abstract class Observer {
    public abstract void update();
}

// ConcreteObserver（具体观察者）
public class ConcreteObserver extends Observer {
    private String name;
    private ConcreteSubject subject;
    
    public ConcreteObserver(String name, ConcreteSubject subject) {
        this.name = name;
        this.subject = subject;
    }
    
    public void update() {
        System.out.println(name + " received update: " + subject.getState());
    }
}

// 测试代码
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();
        ConcreteObserver observer1 = new ConcreteObserver("Observer1", subject);
        ConcreteObserver observer2 = new ConcreteObserver("Observer2", subject);
        
        subject.attach(observer1);
        subject.attach(observer2);
        
        subject.setState("New State");
        
        subject.detach(observer2);
        
        subject.setState("Another State");
    }
}

在上面的示例中，Subject是被观察者的抽象类，ConcreteSubject是具体被观察者的实现类，Observer是观察者的抽象类，ConcreteObserver是具体观察者的实现类。在测试代码中，我们首先创建了一个ConcreteSubject对象和两个ConcreteObserver对象，然后将两个ConcreteObserver对象都注册到ConcreteSubject对象的观察者列表中。接着，我们设置ConcreteSubject对象的状态为“New State”，所有注册过的ConcreteObserver对象都会收到通知并进行相应的操作。最后，我们将其中一个ConcreteObserver对象从观察者列表中移除，并再次将ConcreteSubject对象的状态设置为“Another State”，只有一个ConcreteObserver对象会收到通知。

通过上面的示例，我们可以看到Java中观察者模式的具体实现，并且了解了观察者模式的一些基本概念和应用场景。

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