行为型-观察者模式（Observer Pattern）

概述

详细介绍观察者模式（Observer Pattern），并说明优缺点与使用场景： 观察者模式是一种行为型设计模式，它定义了对象之间的一种一对多的依赖关系，使得当一个对象的状态发生变化时，所有依赖它的对象都会自动收到通知并更新。该模式包含两个核心角色：被观察者（Subject）和观察者（Observer）。

被观察者维护了一个观察者列表，提供了订阅、取消订阅、通知等方法。当被观察者的状态变化时，会遍历观察者列表，并逐个调用观察者的更新方法。

优点：

• 解耦性：被观察者和观察者之间是松耦合的，可以独立地变化和扩展，可以方便地增加或删除观察者，而不会影响其他对象。
• 可扩展性：可以动态地添加新的观察者，使系统更具灵活性和可扩展性。
• 消息传递：被观察者通过通知观察者的方式，实现了对象之间的消息传递。

缺点：

• 观察者过多时，通知所有观察者的操作可能会消耗大量的时间和资源。
• 观察者之间存在依赖关系，如果观察者之间的处理逻辑相互影响，会增加代码的复杂性。

适用场景：

• 当一个对象的状态变化需要通知其他对象，并确保这些对象随着状态变化而自动更新时。
• 当对象之间存在一种一对多的关系，即一个对象的改变会导致其他相关对象的改变时。
• 当需要实现松耦合的设计，使得被观察者和观察者之间可以独立地变化时。

示例

下面是一个简单的示例代码，模拟了一个新闻发布订阅系统。NewsPublisher 是被观察者，Subscriber 是观察者。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 被观察者
interface NewsPublisher {
    void subscribe(Subscriber subscriber);

    void unsubscribe(Subscriber subscriber);

    void notifySubscribers(String news);
}

// 观察者
interface Subscriber {
    void update(String news);
}

// 具体的被观察者类
class Newspaper implements NewsPublisher {
    private List subscribers = new ArrayList<>();

    @Override
    public void subscribe(Subscriber subscriber) {
        subscribers.add(subscriber);
    }

    @Override
    public void unsubscribe(Subscriber subscriber) {
        subscribers.remove(subscriber);
    }

    @Override
    public void notifySubscribers(String news) {
        for (Subscriber subscriber : subscribers) {
            subscriber.update(news);
        }
    }

    public void publishNews(String news) {
        System.out.println("发布新闻：" + news);
        notifySubscribers(news);
    }
}

// 具体的观察者类
class EmailSubscriber implements Subscriber {
    private String email;

    public EmailSubscriber(String email) {
        this.email = email;
    }

    @Override
    public void update(String news) {
        System.out.println("邮件订阅者收到新闻：" + news);
        System.out.println("发送邮件到：" + email);
    }
}

public class ObserverPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        Newspaper newspaper = new Newspaper();

        Subscriber subscriber1 = new EmailSubscriber("[email protected]");
        Subscriber subscriber2 = new EmailSubscriber("[email protected]");

        newspaper.subscribe(subscriber1);
        newspaper.subscribe(subscriber2);

        newspaper.publishNews("观察者模式示例");

        newspaper.unsubscribe(subscriber2);

        newspaper.publishNews("观察者模式更新");
    }
}

输出结果：

发布新闻：观察者模式示例

邮件订阅者收到新闻：观察者模式示例

发送邮件到：[email protected]

邮件订阅者收到新闻：观察者模式示例

发送邮件到：[email protected]

发布新闻：观察者模式更新

邮件订阅者收到新闻：观察者模式更新

发送邮件到：[email protected]