Java面試知識點（七十五）設計模式之觀察者模式

一、初識

1.定義

• 在對象之間定義了一對多的依賴，這樣一來，當一個對象改變狀態，依賴它的對象會收到通知並自動更新。

2.參與角色

• 被觀察者（Subject）：當需要被觀察的狀態發生變化時，需要通知隊列中所有觀察者對象。Subject 需要維持（添加，刪除，通知）一個觀察者對象的隊列列表。

• 觀察者（Observer）：接口或抽象類。當 Subject 的狀態發生變化時，Observer 對象將通過一個 callback 函數得到通知。

3.應用場景

• 聊天室程序，服務器轉發信息給所有客戶端。

• 網絡遊戲，服務器將客戶端狀態進行分發。

• 郵件訂閱等。

4.UML

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二、使用示例

1.應用場景

• 有一個微信公衆號服務，不定時發佈一些消息，關注公衆號就可以收到推送消息，取消關注就收不到推送消息。

2.具體實現

• 觀察者接口

package designpatterns.observer;

/**
 * 觀察者接口
 * */
public interface Observer {
    /**
     * 定義更新方法
     * 收到通知的時候，進行更新
     * */
    public abstract void update(String info);
}

• 被觀察者接口

package designpatterns.observer;

/**
 * 被觀察者接口
 * */
public interface Observerable {
    /**
     * 定義維持觀察者的接口 ：添加，刪除，通知所有
     * */
    void add(Observer observer);
    void remove(Observer observer);
    void notifyAllObserver(String info);
}

• 觀察者實現類

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);
    }
}

• 被觀察者實現類

package designpatterns.observer;

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

public class Server implements Observerable {

    // 定義持有觀察者的隊列
    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("服務器更新信息啦");
        notifyAllObserver(info);
    }

}

• 生產環境

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("生個娃吧");

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

        // 添加一個用戶
        server.add(c3);
        server.serverAction("一家人整整齊齊");
    }
}

• 運行結果

服務器更新信息啦
xsj 接收到信息：生個娃吧
wr 接收到信息：生個娃吧
******熊孩子分割線******
服務器更新信息啦
xsj 接收到信息：一家人整整齊齊
wr 接收到信息：一家人整整齊齊
baby 接收到信息：一家人整整齊齊

注意，在 JDK 中已經提供了 java.util.Observable 和 java.util.Observer 來實觀察者模式。但是被觀察者是一個類而不是接口，限制了它的複用能力。（因爲類只能單繼承，而接口則可以實現多個接口）