Java实现观察者设计模式

1. 概述

       观察者模式是一种常见的设计模式，又叫发布-订阅（Publish/Subscribe）模式。本文主要介绍下观察者模式的基本概念，然后给出Java实现此设计模式的一个demo供大家参考。

 

2. 什么是观察者模式

     将一个系统分割成一系列相互协作的类有一个很不好的副作用，那就是需要维护相关对象之间的一致性，而我们不希望为了维持一致性而使得各类紧密耦合，这样会给维护、扩展和重用都带来不便。

       观察者模式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。

       观察者设计模式的关键对象是主题Subject和观察者Observer，一个Subject可以有任意数目的一拉它的Observer，一旦Subject的状态发送了改变，所有的Observer都可以得到通知，Subject发出通知时并不需要知道谁是它的观察者，也就是说，具体观察者是谁，它根本不关心，也不需要知道。而任何一个具体观察者不知道也不需要知道其他观察者的存在。

 

3. 观察者模式类图

 

（1）Subject类

Subject类把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集里，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。

（2）Observer类

Observer类即抽象观察者，为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己。

（3）ConcreteSubject类

ConcreteSubject类即具体主题，将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题的内部状态发生改变时，给所有登记过的观察者发出通知。

（4）ConcreteObserver类

ConcreteObserver类即具体观察者，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的状态相协调。

 

4. Java实现代码demo

（1）定义Subject类

package observer;

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

public abstract class Subject {

    /** 观察者集合 */
    private List<Observer> observers = new ArrayList<Observer>();

    // 增加观察者
    public void attach(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    // 移除观察者
    public void detach(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    // 通知观察者
    public void notifyAllObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update();
        }
    }
}

 

（2）定义Observer类

package observer;

public abstract class Observer {
    
    public abstract void update();
    
}

 

（3）定义ConcreteSubject类

package observer;

public class ConcreteSubject extends Subject{

    /**具体被观察者状态 */
    private String subjectState;

    public String getSubjectState() {
        return subjectState;
    }

    public void setSubjectState(String subjectState) {
        this.subjectState = subjectState;
    }
    
}

 

（4）定义ConcreteObserver类

package observer;

public class ConcreteObserver extends Observer {

    /** 观察者名称 */
    private String name;

    /** 观察者状态 */
    private String observerState;

    /** 订阅主题 */
    private ConcreteSubject subject;

    public ConcreteObserver(Subject subject, String name) {
        this.subject = (ConcreteSubject) subject;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update() {
        observerState = subject.getSubjectState();
        System.out.println(String.format("观察者%s的最新状态是%s", name, observerState));
    }

}

 

（5）客户端测试代码

package observer;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        ConcreteSubject s = new ConcreteSubject();
        s.attach(new ConcreteObserver(s,"X"));
        s.attach(new ConcreteObserver(s,"Y"));
        s.attach(new ConcreteObserver(s,"Z"));
        s.setSubjectState("ABC");
        s.notifyAllObservers();
    }
}

 

 

测试结果

观察者X的最新状态是ABC
观察者Y的最新状态是ABC
观察者Z的最新状态是ABC