深入理解观察者模式，原理、实现与应用

观察者模式是一种行为设计模式，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。观察者模式的原理、实现和应用都非常简单，它是一种非常常用的设计模式。

本文目录导读：

观察者模式原理
观察者模式实现方式
观察者模式应用场景

在软件开发中，设计模式是一种解决特定问题的优秀解决方案，观察者模式（Observer Pattern）是设计模式中的一种行为型模式，它用于建立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，当主题对象发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新自己，本文将详细介绍观察者模式的原理、实现方式以及应用场景。

深入理解观察者模式，原理、实现与应用

观察者模式原理

观察者模式的核心思想是：定义对象间的一种一对多的依赖关系，使得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，这种模式主要包含两个角色：主题（Subject）和观察者（Observer）。

1、主题（Subject）：负责维护观察者列表，并在状态发生改变时通知观察者。

2、观察者（Observer）：负责接收主题的通知，并根据通知更新自己的状态。

观察者模式实现方式

观察者模式的实现方式有多种，这里以Java语言为例，介绍两种常见的实现方式：基于接口的实现和基于抽象类的实现。

1、基于接口的实现：

定义一个观察者接口（Observer），包含一个更新方法（update）：

public interface Observer {
    void update();
}

定义一个主题接口（Subject），包含添加观察者（addObserver）、删除观察者（removeObserver）和通知观察者（notifyObservers）三个方法：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public interface Subject {
    void addObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

创建一个具体的主题类（ConcreteSubject），实现主题接口：

public class ConcreteSubject implements Subject {
    private List<Observer> observers;
    private int state;
    public ConcreteSubject() {
        observers = new ArrayList<>();
    }
    @Override
    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update();
        }
    }
    public void setState(int state) {
        this.state = state;
        notifyObservers();
    }
}

创建一个具体的观察者类（ConcreteObserver），实现观察者接口：

public class ConcreteObserver implements Observer {
    private int state;
    @Override
    public void update() {
        state = state * 2; // 更新状态的逻辑
        System.out.println("观察者状态已更新：" + state);
    }
}

2、基于抽象类的实现：

定义一个观察者抽象类（Observer），包含一个更新方法（update）：

public abstract class Observer {
    protected int state;
    public abstract void update();
}

定义一个主题抽象类（Subject），包含添加观察者（addObserver）、删除观察者（removeObserver）和通知观察者（notifyObservers）三个方法：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public abstract class Subject {
    protected List<Observer> observers;
    public Subject() {
        observers = new ArrayList<>();
    }
    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update();
        }
    }
}

创建一个具体的主题类（ConcreteSubject），继承主题抽象类：

public class ConcreteSubject extends Subject {
    private int state;
    public void setState(int state) {
        this.state = state;
        notifyObservers();
    }
}

创建一个具体的观察者类（ConcreteObserver），继承观察者抽象类：

public class ConcreteObserver extends Observer {
    @Override
    public void update() {
        state = state * 2; // 更新状态的逻辑
        System.out.println("观察者状态已更新：" + state);
    }
}