设计模式||观察者模式（含代码示例）

目录

一、简介

什么是观察者模式？

优点

缺点

应用场景

 二、观察者模式和消息队列消费订阅模式的区别

相同点

主要区别

 三、代码实现

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一、简介

什么是观察者模式？

观察者模式（Observer Pattern）观察者模式是一种行为型设计模式，用于定义一种一对多的依赖关系，当对象的状态发生变化时，所有依赖于它的对象都会自动收到通知并更新。

核心思想观察者模式实现了对象之间的解耦：被观察者（Subject）专注于自身状态的管理，而观察者（Observer）专注于对状态变化的响应，二者通过通知机制进行交互

优点

1. 解耦：被观察者和观察者之间的耦合度低，便于扩展。
2. 动态联动：可以动态添加、移除观察者，灵活性强。
3. 符合开闭原则：被观察者的状态变化通知机制对扩展开放，对修改关闭。

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缺点

1. 性能问题：观察者过多时，通知机制可能导致性能开销。
2. 复杂性增加：过多的观察者与被观察者关系可能增加系统的复杂性。
3. 可能产生循环依赖：若观察者与被观察者相互依赖，可能导致循环调用。

应用场景

1. 事件驱动模型：如 UI 事件监听器（按钮点击等）。
2. 发布-订阅机制：消息队列、事件总线等。
3. 状态同步：某一对象的状态变化需要通知多个依赖对象时。

 二、观察者模式和消息队列消费订阅模式的区别

相同点

1. 核心思想相似：两者都是一对多的依赖关系，即一个对象的状态变化会通知多个订阅者。
2. 解耦：都通过将发送者和接收者解耦，减少直接依赖关系。

主要区别

特性	观察者模式	消息队列（发布-订阅模式）
耦合性	观察者和被观察者存在直接引用关系，通常在同一进程中运行。	发布者和订阅者无直接关系，通过消息队列中介实现解耦，通常支持分布式。
实现方式	基于面向对象的设计，使用接口或抽象类定义通知机制。	基于消息中间件（如 RabbitMQ、Kafka 等），异步传递消息。
通知机制	同步通知：状态变化立即触发所有观察者的更新方法。	异步通知：消息被发布到队列，订阅者异步消费消息。
消息持久化	通常无消息存储，被观察者状态变化时即时通知，消息无法保留。	支持消息持久化，消息可以存储在队列中，未消费的消息不会丢失。
订阅者数量	通常用于少量观察者，不适合大量订阅者场景。	支持大规模分布式订阅者，并发处理能力强。
订阅动态性	订阅关系在运行时通常需要手动管理（如手动添加或移除观察者）。	支持动态订阅，订阅者可以随时订阅或取消订阅队列中的消息。
应用场景	适用于单机应用的事件监听，如 GUI 事件监听、数据模型变化通知。	适用于分布式系统，如日志收集、任务分发、消息通知等场景。

 三、代码实现

步骤1 实现观察者接口

/**
 * 观察者接口
 */
public interface Observer {

    void update(String weather);
}

步骤2 实现被观察者接口

/**
 * 被观察者接口
 */
public interface Subject {

    void addObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

步骤3  实现观察者接口

/**
 * 观察者实现
 */
public class MobileApp implements Observer {
    private String name;

    public MobileApp(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(String weather) {
        System.out.println(name + " received weather update: " + weather);
    }
}

步骤4  实现被观察者接口

/**
 * 被观察者实现
 */
public class WeatherStation implements Subject {

    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    private String weather;

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

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

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

    public void setWeather(String weather) {
        this.weather = weather;
        notifyObservers();
    }
}

步骤5 代码测试

public class ObserverPatternTest {
    public static void main(String[] args) {
        WeatherStation weatherStation = new WeatherStation();

        Observer app1 = new MobileApp("AppA");
        Observer app2 = new MobileApp("AppI");
        Observer app3 = new MobileApp("AppH");

        weatherStation.addObserver(app1);
        weatherStation.addObserver(app2);

        weatherStation.setWeather("Sunny");

        weatherStation.addObserver(app3);
        weatherStation.setWeather("Rainy");

        weatherStation.removeObserver(app1);
        weatherStation.setWeather("Windy");
    }
}