设计模式 - Observer Pattern 观察者模式

文章目录

定义
观察者模式的实现构成
- 构成
- UML图
观察者模式的代码实现
- 场景
- 代码实现
总结
- 优点
- 缺点
- 应用场景
其他设计模式文章：

定义

观察者模式是行为型模式的一种，它定义对象间的一种一对多的依赖关系，使得每当一个对象改变状态，它的所有依赖都会收到通知并且自动更新状态。

简单来说就是：当一个行为发生时传递信息给另外一个用户接收做出相应的处理，它们之间其实没有什么直接的关联。

观察者模式的实现构成

构成

1. 主题（Subject）：抽象主题，提供方法来增加和删除观察者，当自身状态发生改变时，通知所有观察者。
2. 观察者（Observer）：抽象观察者，用于接收主题状态更新的通知。
3. 具体主题（Concrete Subject）：实现主题接口、在其内部状态发生改变时，通知所有注册的观察者。
4. 具体观察者（Concrete Observer）：实现观察者接口、在接收到主题的通知时更新自身状态。

UML图

在这里插入图片描述

观察者模式的代码实现

场景

假设我们有一个股票价格监控系统，不同的模块（图表模块、统计模块和警报模块），它们需要实时更新股票价格信息。当股票价格发生变化时，这些模块就立即可以获取到通知并且可以进行更新显示。

代码实现

观察者接口

// 观察者接口，定义更新方法
interface Observer {
	// 当主题状态变化时调用此方法通知观察者。
    void update(double price);
}

具体观察者

// 具体观察者：图表模块
class ChartDisplay implements Observer {
    @Override
    public void update(double price) {
        System.out.println("图表模块更新股票价格: " + price);
    }
}

// 具体观察者：统计模块
class StatisticsDisplay implements Observer {
    @Override
    public void update(double price) {
        System.out.println("统计模块更新股票价格: " + price);
    }
}

// 具体观察者：警报模块
class AlertSystem implements Observer {
    @Override
    public void update(double price) {
        if (price > 100.0) {
            System.out.println("警报！股票价格超过100元: " + price);
        }
    }
}

主题接口

// 主题接口，定义增加、删除观察者及通知方法，用于管理和通知观察者。
interface Subject {
    void addObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

具体主题

// 具体主题：实现了Subject，用来维护观察者列表并在价格变化时通知所有观察者。
class StockPrice implements Subject {
    private List<Observer> observers;
    private double price;

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

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

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

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

    // 设置新价格并通知观察者
    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
        notifyObservers();
    }
}

客户端代码

// 客户端代码
public class ObserverPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建具体主题
        StockPrice stockPrice = new StockPrice();

        // 创建具体观察者
        ChartDisplay chartDisplay = new ChartDisplay();
        StatisticsDisplay statisticsDisplay = new StatisticsDisplay();
        AlertSystem alertSystem = new AlertSystem();

        // 注册观察者
        stockPrice.addObserver(chartDisplay);
        stockPrice.addObserver(statisticsDisplay);
        stockPrice.addObserver(alertSystem);

        // 更新股票价格
        stockPrice.setPrice(95.0);
        System.out.println();

        stockPrice.setPrice(105.0);
    }
}