图解设计模式(十七)Observer 模式

最新推荐文章于 2025-09-10 20:58:59 发布

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本文深入解析观察者模式，一种在对象状态变化时通知多个依赖对象的设计模式。通过具体实例，展示了如何实现Subject与Observer之间的解耦，以及在多线程环境中可能遇到的问题。

读书笔记仅供参考

简述

观察者模式，当观察对象的状态发生变化时，会通知给观察者。适用于根据对象状态进行相应处理的场景。

角色和 UML

Subject

该角色表示观察对象，定义了注册观察者和删除观察者的方法，同时声明了获取现在状态的方法。

ConcreteSubject

具体的被观察对象，自身状态改变后，会通知已经注册的 Observer 对象。

Observer

负责接收来自 Subject 角色的状态变化的通知。

ConcreteObserver

具体的 Observer，当它的 update 方法被调用后，回去获取要观察的对象的最新状态。

UML

例子

例程是一个自动生成数字，通知观察者展示数字的程序。

UML

public interface Observer {
    //让被观察者通知观察者状态已经改变
    void update(NumberGenerator generator);
}

// 以数字形式显示观察到的数值
public class DigitObserver implements Observer {

    @Override
    public void update(NumberGenerator generator) {
        System.out.println("DigitObserver: " + generator.getNumber());
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {

        }
    }
}

// 将观察到的数值以 ***** 的方式显示出来
public class GraphObserver implements Observer {

    @Override
    public void update(NumberGenerator generator) {
        System.out.println("GraphObserver: ");
        int count = generator.getNumber();
        for (int i = 0; i < count; i++){
            System.out.print("*");
        }
        System.out.println();
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {

        }
    }
}

//作为 Subject 被观察者
public abstract class NumberGenerator {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    public void addObservers(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void deleteObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    // 向 Observer 发生通知
    public void notifyObserers() {
        Iterator<Observer> it = observers.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Observer o = it.next();
            o.update(this);
        }
    }

    //获取数值
    public abstract int getNumber();

    //生成数值
    public abstract void execute();
}

public class RandomNumberGenerator extends NumberGenerator {
    private Random random = new Random();
    private int number;

    @Override
    public int getNumber() {
        return number;
    }

    @Override
    public void execute() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            number = random.nextInt(50);
            notifyObserers();
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        NumberGenerator generator = new RandomNumberGenerator();
        Observer observer1 = new DigitObserver();
        Observer observer2 = new GraphObserver();
        generator.addObservers(observer1);
        generator.addObservers(observer2);
        generator.execute();
    }
}

结果

这里写图片描述

要点

实现了可替换性，Subject 不用关注 Observer 的实现
Observer 可能会有一定的顺序要求
当 Observer 对 Subject 产生影响时，注意产生循环调用
Observer 并不是主动的去观察，而是被动的接收通知