Java观察者模式详解(定义实现及应用场景)

Java观察者模式是常用的Java设计模式，实际应用广泛，下面重点详解Java观察者模式的实现与应用@mikechen

Java观察者模式定义

Java观察者模式是一种行为型设计模式，它允许一个对象（称为主题）维护一组依赖于它的对象（称为观察者），当主题状态发生变化时，它会自动通知所有观察者进行更新。

 

Java观察者模式应用场景

Java观察者模式适用于当一个对象的改变需要同时改变其他对象的时候，Java观察者模式的应用场景包括：

1. GUI程序中的事件处理机制，如Swing中的ActionListener和ChangeListener。
2. 网络编程中，服务器向客户端发送消息，客户端需要及时响应。
3. 股票交易系统中，当股票价格变化时，需要及时通知客户端。
4. 在发布-订阅模式中，观察者模式可以用来实现订阅者订阅发布者的事件。
5. 日志记录器的实现，当日志发生变化时，需要及时通知所有的观察者更新日志。

 

Java观察者模式组件

Java观察者模式组件，如下图所示：

主要包含4种角色：

1.Subject（被观察者）

被观察者：定义了添加、删除和通知观察者的方法，具体实现可以是一个具体的类或接口。

2.ConcreteSubject（具体的被观察者）

具体的被观察者:实现Subject接口，并在状态发生改变时通知所有的观察者。

3.Observer（观察者）

观察者：定义了更新方法，具体实现可以是一个具体的类或接口。

4.ConcreteObserver（具体的观察者）

具体的观察者：实现Observer接口，并在被观察者的状态发生改变时进行相应的更新操作。

 

Java观察者模式实现例子

以下是一个简单的Java观察者模式的例子，实现了一个气象站的功能，当气象数据发生改变时，会通知所有的观察者进行更新。

1.首先，定义Subject（被观察者）接口，包含添加、删除和通知观察者的方法

public interface Subject {
    void registerObserver(Observer o);
    void removeObserver(Observer o);
    void notifyObservers();
}

然后，定义Observer（观察者）接口，包含更新方法：

public interface Observer {
    void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}

接下来，定义具体的被观察者对象WeatherData，实现Subject接口，包含状态变化的数据，并在数据发生改变时通知所有的观察者：

import java.util.ArrayList;

public class WeatherData implements Subject {
    private ArrayList<Observer> observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

    public WeatherData() {
        observers = new ArrayList<Observer>();
    }

    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    public void removeObserver(Observer o) {
        int i = observers.indexOf(o);
        if (i >= 0) {
            observers.remove(i);
        }
    }

    public void notifyObservers() {
        for (int i = 0; i < observers.size(); i++) {
            Observer observer = (Observer)observers.get(i);
            observer.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }

    public void measurementsChanged() {
        notifyObservers();
    }

    public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        measurementsChanged();
    }
}

最后，定义具体的观察者对象CurrentConditionsDisplay，实现Observer接口，在更新时输出当前的气象数据：

public class CurrentConditionsDisplay implements Observer {
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;
    private Subject weatherData;

    public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData) {
        this.weatherData = weatherData;
        weatherData.registerObserver(this);
    }

    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        display();
    }

    public void display() {
        System.out.println("Current conditions: " + temperature
            + "F degrees and " + humidity + "% humidity");
    }
}

在主函数中，我们可以进行如下调用：

public static void main(String[] args) {
    WeatherData weatherData = new WeatherData();
    CurrentConditionsDisplay currentDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
    weatherData.setMeasurements(80, 65, 30.4f);
    weatherData.setMeasurements(82, 70, 29.2f);
    weatherData.setMeasurements(78, 90, 29.2f);
}

以上就是Java观察者模式的详解，更多内容请查看：Java设计模式：23种设计模式(万字图文全面总结)

mikechen睿哥

10年+一线大厂架构实战经验，就职于阿里、淘宝等一线大厂，操盘多个亿级大厂核心项目。