Java面试知识点（七十五）设计模式之观察者模式

一、初识

1.定义

• 在对象之间定义了一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变状态，依赖它的对象会收到通知并自动更新。

2.参与角色

• 被观察者（Subject）：当需要被观察的状态发生变化时，需要通知队列中所有观察者对象。Subject 需要维持（添加，删除，通知）一个观察者对象的队列列表。

• 观察者（Observer）：接口或抽象类。当 Subject 的状态发生变化时，Observer 对象将通过一个 callback 函数得到通知。

3.应用场景

• 聊天室程序，服务器转发信息给所有客户端。

• 网络游戏，服务器将客户端状态进行分发。

• 邮件订阅等。

4.UML

二、使用示例

1.应用场景

• 有一个微信公众号服务，不定时发布一些消息，关注公众号就可以收到推送消息，取消关注就收不到推送消息。

2.具体实现

• 观察者接口

package designpatterns.observer;

/**
 * 观察者接口
 * */
public interface Observer {
    /**
     * 定义更新方法
     * 收到通知的时候，进行更新
     * */
    public abstract void update(String info);
}

• 被观察者接口

package designpatterns.observer;

/**
 * 被观察者接口
 * */
public interface Observerable {
    /**
     * 定义维持观察者的接口 ：添加，删除，通知所有
     * */
    void add(Observer observer);
    void remove(Observer observer);
    void notifyAllObserver(String info);
}

• 观察者实现类

package designpatterns.observer;

public class Client implements Observer {
    private String name;

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

    @Override
    public void update(String info) {
        System.out.println(name + " 接收到信息：" + info);
    }
}

• 被观察者实现类

package designpatterns.observer;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Server implements Observerable {

    // 定义持有观察者的队列
    private List<Observer> list;

    public Server() {
        list = new ArrayList<>();
    }

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

    @Override
    public void remove(Observer observer) {
        if (!list.isEmpty()) {
            list.remove(observer);
        }
    }

    @Override
    public void notifyAllObserver(String info) {
        for (Observer o : list) {
            o.update(info);
        }
    }

    public void serverAction(String info) {
        System.out.println("服务器更新信息啦");
        notifyAllObserver(info);
    }

}

• 生产环境

package designpatterns.observer;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Server server = new Server();

        Client c1 = new Client("xsj");
        Client c2 = new Client("wr");
        Client c3 = new Client("baby");

        server.add(c1);
        server.add(c2);

        server.serverAction("生个娃吧");

        System.out.println("******熊孩子分割线******");

        // 添加一个用户
        server.add(c3);
        server.serverAction("一家人整整齐齐");
    }
}

• 运行结果

服务器更新信息啦
xsj 接收到信息：生个娃吧
wr 接收到信息：生个娃吧
******熊孩子分割线******
服务器更新信息啦
xsj 接收到信息：一家人整整齐齐
wr 接收到信息：一家人整整齐齐
baby 接收到信息：一家人整整齐齐

注意，在 JDK 中已经提供了 java.util.Observable 和 java.util.Observer 来实观察者模式。但是被观察者是一个类而不是接口，限制了它的复用能力。（因为类只能单继承，而接口则可以实现多个接口）