【设计模式】java设计模式——观察者模式（通俗易懂！！最强详解）

观察者模式相关介绍

        观察者模式（Observer Pattern）是一种行为型设计模式，用于建立对象之间的一对多依赖关系。当一个对象的状态发生变化时，它的所有依赖对象都会收到通知并自动更新。观察者模式将观察者和被观察者解耦，使它们可以独立地变化。

几个核心角色：

• 主题（Subject）：也称为被观察者或可观察者，它是具有状态的对象，并维护着一个观察者列表。主题提供了添加、删除和通知观察者的方法。
• 观察者（Observer）：观察者是接收主题通知的对象。观察者需要实现一个更新方法，当收到主题的通知时，调用该方法进行更新操作。
• 具体主题（Concrete Subject）：具体主题是主题的具体实现类。它维护着观察者列表，并在状态发生改变时通知观察者。
• 具体观察者（Concrete Observer）：具体观察者是观察者的具体实现类。它实现了更新方法，定义了在收到主题通知时需要执行的具体操作。

需要在被观察的类上面注册观察者的类，然后在有通知的时候通知所有观察者

实例

        观察者模式使用三个类 Subject、Observer 和 Client。Subject 对象带有绑定观察者到 Client 对象和从 Client 对象解绑观察者的方法。我们创建 Subject 类、Observer 抽象类和扩展了抽象类 Observer 的实体类。

        ObserverPatternDemo，我们的演示类使用 Subject 和实体类对象来演示观察者模式。

这个例子实现了，将一个设定值的方法，设定后的值（10进制），通知给了16进制观察者，8进制观察者，2进制观察者，并在它们的类中转化为所对应的形式

第一步：创建Subject类

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
public class Subject {
   
   private List observers 
      = new ArrayList();
   private int state;
 
   public int getState() {
      return state;
   }
 
   public void setState(int state) {
      this.state = state;
      notifyAllObservers();
   }
 
   public void attach(Observer observer){
      observers.add(observer);      
   }
 
   public void notifyAllObservers(){
      for (Observer observer : observers) {
         observer.update();
      }
   }  
}

第二步：创建Observer类（观察者类——抽象类）

public abstract class Observer {
   protected Subject subject;
   public abstract void update();
}

第三步：创建观察者抽象类的具体实体类

public class BinaryObserver extends Observer{
 
   public BinaryObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }
 
   @Override
   public void update() {
      System.out.println( "Binary String: " 
      + Integer.toBinaryString( subject.getState() ) ); 
   }
}

public class OctalObserver extends Observer{
 
   public OctalObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }
 
   @Override
   public void update() {
     System.out.println( "Octal String: " 
     + Integer.toOctalString( subject.getState() ) ); 
   }
}

public class HexaObserver extends Observer{
 
   public HexaObserver(Subject subject){
      this.subject = subject;
      this.subject.attach(this);
   }
 
   @Override
   public void update() {
      System.out.println( "Hex String: " 
      + Integer.toHexString( subject.getState() ).toUpperCase() ); 
   }
}

第四步：创造实例使用 Subject 和实体观察者对象

public class ObserverPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Subject subject = new Subject();
 
      new HexaObserver(subject);
      new OctalObserver(subject);
      new BinaryObserver(subject);
 
      System.out.println("First state change: 15");   
      subject.setState(15);
      System.out.println("Second state change: 10");  
      subject.setState(10);
   }
}

在被观察的类上进行设定10进制的值的时候，在set方法中会直接调用notifyAll观察者，这时观察者队列会一个个的调用update方法（update方法会自动获取此时的被观察者类中新设定的值并进行打印）

输出结果

First state change: 15
Hex String: F
Octal String: 17
Binary String: 1111
Second state change: 10
Hex String: A
Octal String: 12
Binary String: 1010

实例2

假设我们正在开发一个气象站应用程序，需要实时显示当前气温。我们可以使用观察者模式来实现气象数据的更新和界面的刷新。

首先，我们定义一个被观察者接口（Subject）

public interface Subject {
    void registerObserver(Observer observer);
    void unregisterObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

然后，实现该接口的具体被观察者类（WeatherData）

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

public class WeatherData implements Subject {
    private List observers;
    private float temperature;

    public WeatherData() {
        observers = new ArrayList<>();
    }

    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    @Override
    public void unregisterObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(temperature);
        }
    }

    public void setTemperature(float temperature) {
        this.temperature = temperature;
        notifyObservers();
    }
}

接下来，定义观察者接口（Observer）

public interface Observer {
    void update(float temperature);
}

然后，实现该接口的具体观察者类（Display）

public class Display implements Observer {
    @Override
    public void update(float temperature) {
        System.out.println("当前气温为：" + temperature + "度");
    }
}

最后，在主程序中进行测试

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        WeatherData weatherData = new WeatherData();
        Display display = new Display();

        weatherData.registerObserver(display);

        // 气温变化时会自动通知观察者
        weatherData.setTemperature(25.5f);

        weatherData.unregisterObserver(display);
    }
}

结果

当前气温为：25.5度