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设计模式从入门到精通之（五）观察者模式

news 来源：原创 2025/4/21 18:54:17

观察者模式：实现高效事件通知的秘诀

在日常生活中，我们经常需要同步通知多方的信息变更。比如天气预报系统、股票价格波动提醒、社交媒体的点赞通知等。这些场景中，通知机制需要高效、灵活，而不会因为通知方的变化影响系统整体。

观察者模式正是为这种场景而设计的解决方案。

1. 什么是观察者模式？

观察者模式（Observer Pattern）是一种行为型设计模式，它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，当主题对象的状态发生变化时，它会自动通知所有观察者。

用一句话概括：观察者模式实现了事件驱动机制，解耦了事件发生者和响应者之间的关系。

2. 现实生活中的观察者模式

想象一下，你订阅了一个股票提醒服务。每当股票价格达到你的预期，系统就会向你发送短信通知。而且不仅是你，很多其他订阅用户也会接到各自定制化的提醒。

在这个场景中：

股票价格变动是主题（Subject）。
每个订阅用户是观察者（Observer）。
当主题状态变化时，所有观察者都会收到通知。

3. 观察者模式的代码实现

以一个天气预报系统为例，展示观察者模式的实现。
在这里插入图片描述

3.1 定义主题接口

首先，定义一个通用的主题接口，允许观察者订阅或取消订阅。

interface Subject {void addObserver(Observer observer);void removeObserver(Observer observer);void notifyObservers();
}

3.2 定义观察者接口

然后，定义观察者接口，让所有具体观察者实现自己的更新逻辑。

interface Observer {void update(String weather);
}

3.3 实现具体的主题类

创建一个天气数据的主题类，用来管理观察者并发送通知。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;class WeatherData implements Subject {private List<Observer> observers;private String weather;public WeatherData() {observers = new ArrayList<>();}@Overridepublic void addObserver(Observer observer) {observers.add(observer);}@Overridepublic void removeObserver(Observer observer) {observers.remove(observer);}@Overridepublic void notifyObservers() {for (Observer observer : observers) {observer.update(weather);}}public void setWeather(String weather) {this.weather = weather;notifyObservers();}
}

3.4 实现具体的观察者

创建具体的观察者，比如手机用户和电视用户。

class PhoneUser implements Observer {private String name;public PhoneUser(String name) {this.name = name;}@Overridepublic void update(String weather) {System.out.println(name + " received weather update: " + weather);}
}class TVUser implements Observer {@Overridepublic void update(String weather) {System.out.println("TV displays weather update: " + weather);}
}

3.5 客户端代码

在客户端中，测试天气预报系统。

public class Main {public static void main(String[] args) {WeatherData weatherData = new WeatherData();Observer phoneUser1 = new PhoneUser("Alice");Observer phoneUser2 = new PhoneUser("Bob");Observer tvUser = new TVUser();weatherData.addObserver(phoneUser1);weatherData.addObserver(phoneUser2);weatherData.addObserver(tvUser);weatherData.setWeather("Sunny");weatherData.setWeather("Rainy");}
}

运行结果：

Alice received weather update: Sunny
Bob received weather update: Sunny
TV displays weather update: Sunny
Alice received weather update: Rainy
Bob received weather update: Rainy
TV displays weather update: Rainy