设计模式——观察者模式

观察者模式（Observer Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了对象之间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。

原理

• 主题（Subject/发布者）: 提供注册和移除观察者的接口，并且在自身状态变化时负责通知所有已注册的观察者。
• 具体主题（Concrete Subject）: 具体实现主题类，通常包含具体的业务逻辑及状态，并持有观察者列表。
• 观察者（Observer）: 定义了一个更新接口，当接收到主题的通知时调用此接口进行相应的操作。
• 具体观察者（Concrete Observer）: 实现观察者接口，其中包含了根据主题状态变化需要做出反应的具体方法。

Java代码示例

// 观察者接口
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public interface Observable {
    void addObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers(String message);
}

// 具体主题类
public class NewsAgency implements Observable {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    private String news;

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

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

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

    public void setNews(String news) {
        this.news = news;
        // 发布新消息时，通知所有观察者
        notifyObservers(news);
    }
}

// 观察者接口
public interface Observer {
    void update(String message);
}

// 具体观察者类
public class Newspaper implements Observer {
    private String name;

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

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + " received news: " + message);
        // 在这里执行实际的消息处理逻辑
    }
}

// 客户端使用示例
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        NewsAgency agency = new NewsAgency();
        Observer newspaper1 = new Newspaper("The Daily");
        Observer newspaper2 = new Newspaper("The Times");

        agency.addObserver(newspaper1);
        agency.addObserver(newspaper2);

        agency.setNews("Breaking news!");  // 当发布新消息时，会自动通知所有报纸
    }
}

想象你是一个新闻机构，有很多家报纸订阅你的新闻。每次有新的新闻时，你需要逐一打电话给每一家报纸告诉他们最新消息。在程序世界里，新闻机构就是“主题”，而各家报纸是“观察者”。当新闻机构有新消息时，只需调用notifyObservers()方法，就像打一圈电话一样，所有订阅的报纸（观察者）就会自动得到通知并更新自己的内容。

应用

• 事件驱动编程：如GUI应用中按钮点击事件触发的响应处理。
• 订阅系统：用户订阅新闻、博客或邮件提醒，当有新内容发布时，系统自动发送通知给所有订阅者。
• 数据同步：多个模块需要共享同一份数据源，当数据源发生变化时，各模块能够及时得到更新。

适用性

• 当一个对象的改变需要同时改变其他对象，而且不知道具体有多少对象需要改变时。
• 当一个对象必须通知其他对象，而并不希望指定这些对象或这些对象只知道有改变发生，而不关心如何得知这一改变时。