行为设计模式 -观察者模式- JAVA

前言

这是我在这个网站整理的笔记,有错误的地方请指出，关注我，接下来还会持续更新。

作者：神的孩子都在歌唱

一.简介

百度百科： 观察者模式是一种对象行为模式。又被称为发布-订阅（Publish/Subscribe）模式， 它定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。在观察者模式中，主体是通知的发布者，它发出通知时并不需要知道谁是它的观察者，可以有任意数目的观察者订阅并接收通知。观察者模式不仅被广泛应用于软件界面元素之间的交互，在业务对象之间的交互、权限管理等方面也有广泛的应用。

个人理解： 这个模式在日常开发中很常见，比如a服务想要b服务磁盘满的时候通知它，那么它只需要把自己的grpc或者http接口给到b服务，b服务订阅后，如果磁盘满了就调用a服务注册的接口 通知。

在观察者模式中有如下角色：

• 抽象主题（Subject） 它把所有观察者对象的引用保存到一个聚集里，每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象。
• 具体主题（Concrete Subject）： 将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。
• 抽象观察者（Observer）： 为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题通知时更新自己。
• 具体观察者（Concrete Observer）： 实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题状态协调。

二. 案例

我将实现一个简单的主题（Subject），观察者（Observer）可以注册到该主题。每当有新消息发布到主题时，所有注册观察者都会收到通知，并且他们可以使用该消息。

这里是基本Subject接口，它定义了任何具体主题要实现的接口方法。

2.1 抽象主题（Subject）

/*** @author chenyunzhi* @date 2024/6/5 17:13* @Description 主题*/
public interface Subject {/*** 注册观察者*/void register(Observer observer);/*** 取消观察者*/void unregister(Observer observer);/*** 通知观察者消息有更新*/void notifyObservers();}

2.2 具体主题（Concrete Subject）

/*** @author chenyunzhi* @date 2024/6/5 17:21* @Description 实现主题*/
public class SubjectImpl implements Subject{/*** 同步锁*/private final Object SUB= new Object();/*** 存储注册的观察者*/private final List<Observer> observers = new ArrayList<>();/*** 要通知的消息*/private String message;/*** 防止 notifyObservers方法被外部调用发送错误通知*/private boolean flag;@Overridepublic void register(Observer observer) {if (observer != null) {synchronized (SUB) {// 如果不在就存储if (!observers.contains(observer)) {observers.add(observer);}}}}@Overridepublic void unregister(Observer observer) {if (observer != null) {synchronized (SUB) {observers.remove(observer);}}}@Overridepublic void notifyObservers() {List<Observer> objects = new ArrayList<>();//使用同步方法确保通知仅发送给新消息前注册的观察者synchronized (SUB) {if (!flag) {return;}objects = this.observers;this.flag = false;}for (Observer observer:objects) {// 通知观察者，有消息更新observer.update(this.message);}}/*** 自定义一个消息变更方法方便测试*/public void updateMessage(String message) {System.out.println("消息有变更，通知注册的观察者");this.message = message;this.flag = true;// 通知notifyObservers();}
}

2.3 抽象观察者（Observer）

/*** @author chenyunzhi* @date 2024/6/5 17:14* @Description 观察者类*/
public interface Observer {/*** 定义要更新的方法，由主题调用*/void update(String msg);
}

2.4 具体观察者（Concrete Observer）

/*** @author chenyunzhi* @date 2024/6/5 17:59* @Description 观察者实现类*/
public class ObserverImpl implements Observer{/*** 观察者名称*/private final String observerName;public ObserverImpl(String name) {this.observerName = name;}@Overridepublic void update(String msg) {System.out.println(observerName + "接收到消息:" + msg);}
}

2.5 测试

/*** @author chenyunzhi* @date 2024/6/6 14:57* @Description 观察者模式测试*/
public class ObserverPatternTest {public static void main(String[] args) {// 创建观察者并注册到主题SubjectImpl subject = new SubjectImpl();subject.register(new ObserverImpl("观察者1"));subject.register(new ObserverImpl("观察者2"));subject.register(new ObserverImpl("观察者3"));// 测试 更新消息subject.updateMessage("订阅的主题有消息更新了");}
}

三. 结论

3.1 优缺点

1.优点：

• 降低了目标与观察者之间的耦合关系，两者之间是抽象耦合关系。
• 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】

2.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
• 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

3.2 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。

作者：神的孩子都在歌唱

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