摘要：观察者模式是一种用于实现事件处理系统、实时更新和日志记录的设计模式。它允许对象间通过一对多的依赖关系，当状态发生变化时自动通知所有关注该状态的观察者。而发布订阅模式则是另一种设计模式，其中包含一个事件调度中心，每个被订阅的目标都需要对观察者进行处理。两者的主要区别在于是否包含一个事件调度中心以及它们的应用场景和实现方式。
本文目录导读：
一、概念理解
1、观察者模式定义：在观察者模式中，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于该对象的对象都会收到通知，这种模式使得对象之间的依赖关系更加灵活和松耦合。
2、核心组件：
主题（Subject）：是拥有状态改变并通知其观察者的对象。
观察者（Observer）：是响应主题状态改变的对象。
3、通信方式：通过消息传递机制，如发布/订阅模式，来通知观察者。
4、应用场景：
- 实时数据同步
- 用户界面更新
- 游戏状态跟踪
- 事件驱动应用
5、优点：
- 解耦：使对象之间的依赖关系更加清晰。
- 灵活性：可以动态地添加或删除观察者。
- 扩展性：可以轻松地添加新的观察者或主题，而不影响其他部分。
6、缺点：
- 线程安全性：在某些情况下，可能需要额外的同步机制来保证线程安全。
- 性能开销：频繁的消息传递可能会影响性能。
二、实现步骤
1、定义主题（Subject）：
- 创建一个类，包含一个存储观察者的列表。
- 提供一个方法来添加观察者，并确保线程安全。
2、定义观察者（Observer）：
- 创建一个类，包含一个存储消息的列表。
- 提供一个方法来接收来自主题的消息。
3、定义观察者接口：
- 创建一个观察者接口，定义一个update()方法来接收消息。
4、实现主题类：
- 在update()方法中，遍历观察者列表，对每个观察者调用update()方法。
- 使用线程安全的数据结构（如ConcurrentHashMap）来存储观察者。
5、测试和优化：
- 编写单元测试来验证观察者和主题的正确性。
- 根据实际需求调整线程安全策略，以优化性能。
三、示例代码
// 观察者接口
interface Observer {
void update(String message);
}
// 主题类
class Subject {
private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
public void addObserver(Observer observer) {
synchronized (observers) {
observers.add(observer);
}
}
public void removeObserver(Observer observer) {
synchronized (observers) {
observers.remove(observer);
}
}
public void notifyObservers() {
for (Observer observer : observers) {
observer.update("State has changed!");
}
}
}
// 具体观察者实现
class ConcreteObserver implements Observer {
@Override
public void update(String message) {
System.out.println("Received: " + message);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Subject subject = new Subject();
ConcreteObserver observer = new ConcreteObserver();
subject.addObserver(observer);
subject.notifyObservers(); // 输出: Received: State has changed!
}
}观察者模式是一种强大的设计模式，它通过将对象之间的依赖关系转化为一种松散的、可扩展的关系，使得软件系统更加灵活和易于维护，通过上述示例代码，我们可以看到如何实现一个简单的观察者模式，以及如何在Java中进行实现。
