【Java开发】设计模式 19：观察者模式

1 观察者模式介绍

备忘录模式是一种行为型设计模式，用于在对象之间建立一对多的依赖关系，使得当某个对象状态发生改变时，其相关依赖者都能够收到通知并自动更新。

在该模式中，被观察者对象维护着一份观察者列表，并提供了注册、删除和通知等方法，而观察者对象则对被观察者对象进行注册，以便在需要时接收通知并进行相应的处理。观察者模式可以有效地实现对象间的松耦合，使得系统更加灵活和易于扩展。

 场景

观察者模式常用于多个对象间的依赖关系，当一个对象发生变化时，它的所有依赖者都会受到通知并自动更新。此模式在许多应用场景中非常有用，比如用户界面中的 MVC 模式、事件处理程序、发布订阅系统等。

优缺点

• 优点：可以实现松耦合，当被观察者发生变化时，观察者可以及时作出响应；可以动态添加和删除观察者，增加灵活性。
• 缺点：会造成内存泄漏问题；当观察者数量较多时，通知所有观察者会影响系统性能。

2 观察者模式实现

2.1 以监听主体改变为例

 1.定义观察者

/**
 * 观察者
 */
public interface Observer {
    /**
     * 更新操作
     */
    void update();
}

 2.定义观察者实现类

/**
 * 观察者实现类
 */
public class ObserverImpl implements Observer {
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("观察者：主体进行了修改");
    }
}

 3.定义主体

/**
 * 主体
 */
public class Subject {
    /**
     * 观察者集合
     */
    private final Set observerSet = new HashSet<>();

    /**
     * 添加观察者
     * @param observer 观察者
     */
    public void observe(Observer observer) {
        observerSet.add(observer);
    }

    /**
     * 修改
     */
    public void modify() {
        // 当对象发生修改时，会通知所有的观察者，并进行方法回调
        observerSet.forEach(Observer::update);
    }
}

 4.调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 主体
        Subject subject = new Subject();
        // 添加观察者
        subject.observe(new ObserverImpl());
        // 修改
        subject.modify();
    }
}

控制台输出：

观察者：主体进行了修改

可以发现，当主体调用修改方法时，添加的观察者观察到了变化，执行了操作。这就是观察者模式的自定义实现。

2.2 JDK 自带 Observable 类

 1.定义 JDK 实现的观察主体

public class Subjectjdk extends Observable {

    /**
     * 修改
     */
    public void modify() {
        System.out.println("该主体进行了修改");
        // 当对象修改后，需要 setChanged 来设定为已修改状态
        this.setChanged();
        // 使用 notifyObservers 方法来通知所有的观察者
        // 注意只有已修改状态下通知观察者才会有效，并且可以给观察者传递参数，这里传递了一个时间对象
        this.notifyObservers(new Date());
    }
}

 2.调用

// 主体
Subjectjdk subject4Jdk = new Subjectjdk();
// 添加观察者（Observable提供的方法）
subject4Jdk.addObserver((o, arg) -> System.out.println("监听到变化，并得到参数：" + arg));
// 进行修改操作
subject4Jdk.modify();

控制台输出：

该主体进行了修改
监听到变化，并得到参数：Wed Apr 19 20:34:11 CST 2023

可以发现，JDK 自带的实现方式更为简洁，且功能更为强大，还能传递参数。

注意

• 避免循环引用。
• 如果顺序执行，某一观察者错误会导致系统卡壳，一般采用异步方式。