重学Java设计模式-观察者模式_java 观察者模式-优快云博客

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1. 定义与基本概念

定义

观察者模式其中一个对象（称为“主题”或“主体”）维护一组依赖于它的对象（称为“观察者”），并在其状态发生变化时通知这些观察者

基本概念

主题（Subject）

定义：主题是被观察的对象，它维护一个观察者的列表，并在状态发生变化时通知这些观察者。
角色
- 注册观察者（registerObserver(Observer observer)）
- 移除观察者（removeObserver(Observer observer)）
- 通知观察者（notifyObservers()）

观察者（Observer）

定义：观察者是对主题感兴趣的对象，它需要实现一个接口，以便在主题状态变化时接收通知。
角色
- 更新方法（update()）：用于接收主题状态变化的通知。

具体主题（Concrete Subject）

定义：具体主题是实现主题接口的具体类，它包含状态数据，并在状态变化时调用通知观察者的方法。
示例：天气数据提供者，它包含温度、湿度等数据。

具体观察者（Concrete Observer）

定义：具体观察者是实现观察者接口的具体类，它根据主题的状态变化进行相应的更新。
示例：显示当前天气的用户界面组件。

2. 场景案例

假设一个抖音博主（Subject）发布视频通知粉丝（Observer）的场景，博主发布视频通知所有粉丝。

3. 代码一把梭

定义博主类

typescript

代码解读

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/** * 抖音博主 */ public class DouyinBlogger { private String latestVideoTitle; // 模拟发布新视频 public void publishNewVideo(String title) { this.latestVideoTitle = title; System.out.println("博主发布了新视频: " + title); } // 通知粉丝 public void notifyFollower(String userName) { System.out.println(userName + ", 快来看我的新视频: " + latestVideoTitle); } public String getLatestVideoTitle() { return latestVideoTitle; } public void setLatestVideoTitle(String latestVideoTitle) { this.latestVideoTitle = latestVideoTitle; } }

发布视频->通知粉丝测试

java

代码解读

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@Test public void shit() { DouyinBlogger douyinBlogger = new DouyinBlogger(); douyinBlogger.publishNewVideo("国足五年来首次对日本破门"); douyinBlogger.notifyFollower("小王"); douyinBlogger.notifyFollower("小李"); douyinBlogger.notifyFollower("小张"); douyinBlogger.notifyFollower("小杨"); douyinBlogger.notifyFollower("小明"); douyinBlogger.notifyFollower("小红"); douyinBlogger.notifyFollower("小赵"); douyinBlogger.notifyFollower("小何"); douyinBlogger.notifyFollower("其他N个粉丝"); }

测试结果

makefile

代码解读

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博主发布了新视频: 国足五年来首次对日本破门小王, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小李, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小张, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小杨, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小明, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小红, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小赵, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小何, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门其他粉丝, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门

4. 观察者模式重构代码

工程结构

css

代码解读

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├── src │ ├── main │ │ └── java │ │ └── com │ │ └── bbbwdc │ │ └── observer │ │ ├── pattern │ │ │ ├── observer │ │ │ │ ├── IObserver.java │ │ │ │ ├── XiaohongObserver.java │ │ │ │ ├── XiaoliObserver.java │ │ │ │ ├── XiaomingObserver.java │ │ │ │ ├── XiaowangObserver.java │ │ │ │ ├── XiaoyangObserver.java │ │ │ │ └── XiaozhangObserver.java │ │ │ └── subject │ │ │ ├── DouyinBloggerSubject.java │ │ │ └── ISubject.java

定义主题接口

csharp

代码解读

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/** * 主题接口 */ public interface ISubject { /** * 注册观察者 * @param observer */ void registerObserver(IObserver observer); /** * 移除观察者 * @param observer */ void removeObserver(IObserver observer); /** * 通知观察者 */ void notifyObservers(); }

定义观察者接口

arduino

代码解读

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/** * 观察者接口 */ public interface IObserver { void update(String videoTitle); }

实现主题接口（抖音博主）

typescript

代码解读

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/** * 抖音博主 */ public class DouyinBloggerSubject implements ISubject { // 粉丝列表 private List<IObserver> followers; // 最新视频标题 private String latestVideoTitle; public DouyinBloggerSubject() { followers = new ArrayList<>(); } @Override public void registerObserver(IObserver observer) { followers.add(observer); } @Override public void removeObserver(IObserver observer) { followers.remove(observer); } @Override public void notifyObservers() { for (IObserver follower : followers) { follower.update(latestVideoTitle); } } // 模拟发布新视频 public void publishNewVideo(String title) { this.latestVideoTitle = title; System.out.println("博主发布了新视频: " + title); notifyObservers(); // 通知所有粉丝 }

实现观察者接口（粉丝）

有多个粉丝，这里仅拿小明作为代码示例。在实际场景中，一个主题可能有很多的观察者。

typescript

代码解读

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public class XiaomingObserver implements IObserver { @Override public void update(String videoTitle) { String name = "小明"; System.out.println(name + ", 快来看我的新视频: " + videoTitle); } }

测试

ini

代码解读

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@Test public void pattern() { DouyinBloggerSubject blogger = new DouyinBloggerSubject(); blogger.registerObserver(new XiaowangObserver()); blogger.registerObserver(new XiaoliObserver()); blogger.registerObserver(new XiaozhangObserver()); blogger.registerObserver(new XiaoyangObserver()); blogger.registerObserver(new XiaomingObserver()); XiaohongObserver xiaohongObserver = new XiaohongObserver(); blogger.registerObserver(xiaohongObserver); blogger.publishNewVideo("国足五年来首次对日本破门"); blogger.removeObserver(xiaohongObserver); blogger.publishNewVideo("李子柒复出"); }

测试结果

makefile

代码解读

复制代码

博主发布了新视频: 国足五年来首次对日本破门小王, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小李, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小张, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小杨, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小明, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门小红, 快来看我的新视频: 国足五年来首次对日本破门博主发布了新视频: 李子柒复出小王, 快来看我的新视频: 李子柒复出小李, 快来看我的新视频: 李子柒复出小张, 快来看我的新视频: 李子柒复出小杨, 快来看我的新视频: 李子柒复出小明, 快来看我的新视频: 李子柒复出

5. 观察者模式的优缺点

优点

解耦合
灵活性和可扩展性
动态订阅和取消订阅
符合单一职责原则

缺点

可能导致内存泄漏
过多的通知可能影响性能
复杂性增加

6. 观察者模式的应用场景

用户界面事件处理
数据变化通知
事件驱动架构
实时数据更新（如股票价格、天气信息）
消息推送系统

7. 观察者模式和发布订阅模式的区别

在学习观察者模式时，总感觉它和发布订阅模式很像，两者傻傻分不清楚

7.1 定义

观察者模式

观察者模式是一种设计模式，其中一个对象（主题或被观察者）维护一组依赖于它的对象（观察者），并在其状态发生变化时自动通知这些观察者。

发布-订阅模式

发布-订阅模式是一种更松耦合的架构模式，其中发布者（发布事件的对象）与订阅者（接收事件的对象）之间没有直接的引用关系，而是通过一个中介（如消息代理或事件总线）进行通信。

7.2 触发机制

观察者模式

观察者直接注册到主题上，主题在状态变化时主动调用观察者的更新方法。
主题和观察者之间有直接的依赖关系。

发布-订阅模式

发布者将消息或事件发布到中介，由中介负责将消息分发给所有订阅者。
发布者和订阅者之间没有直接的依赖关系，通常通过中介进行解耦。

7.3 关系

观察者模式

一对多关系：一个主题可以有多个观察者。
观察者与主题之间是紧耦合的，观察者需要知道主题的存在。

发布-订阅模式

多对多关系：一个发布者可以有多个订阅者，一个订阅者可以订阅多个发布者的消息。
发布者与订阅者之间完全解耦，彼此之间不需要了解对方的存在。

7.4 通知方式

观察者模式

通常是同步通知，主题在状态变化时立即通知所有观察者。
观察者会在接收到通知后立即执行更新操作。

发布-订阅模式

通常支持异步通知，发布者可以在发布消息后继续执行，不必等待所有订阅者处理完毕。
订阅者可以在合适的时机处理接收到的消息。

7.5 用途

观察者模式

适用于对象之间有直接依赖关系的场景，例如 GUI 事件处理、实时数据更新等。

发布-订阅模式

适用于更复杂的事件驱动架构，特别是在需要解耦、灵活性和异步处理的场景中，例如消息队列、事件总线等。