观察者模式

观察者模式是一种行为设计模式，它允许你定义一个订阅机制，可以在对象状态改变时通知多个“观察”该对象的其他对象。在Java中，观察者模式通常通过Java的`java.util.Observable`类和`java.util.Observer`接口实现。这个模式在软件开发中广泛应用于事件驱动编程，比如用户界面组件之间的通信。 ### 1. 观察者模式的核心概念 - **主体（Subject）**：被观察的对象，它可以是任何实现了可观察接口的对象。主体负责维护一个观察者列表，并提供添加、删除观察者的方法，以及通知所有观察者的机制。 - **观察者（Observer）**：对主体感兴趣并需要在主体状态变化时得到通知的类。观察者必须实现一个接口或继承一个抽象类，这个接口或抽象类定义了接收通知的方法。 - **通知（Notification）**：当主体状态改变时，它会调用所有观察者的方法来传递更新信息。 ### 2. Java中的实现 在Java中，`Observable`类代表主体，它维护了一个观察者列表。你可以通过`addObserver()`方法添加观察者，`deleteObserver()`方法删除观察者，而`notifyObservers()`方法则用于通知所有观察者。`Observer`接口定义了`update()`方法，当主体状态改变时会被调用。 ```java public class MySubject extends Observable { public void changeState() { // 更新状态 setChanged(); // 标记状态已改变 notifyObservers("状态已改变"); // 通知所有观察者 } } public class MyObserver implements Observer { @Override public void update(Observable o, Object arg) { System.out.println("收到通知： " + arg); } } ``` ### 3. 使用场景 - **事件处理**：例如，当用户点击按钮时，按钮组件可以作为主体，通知界面其他部分执行相应的操作。 - **数据绑定**：在模型-视图-控制器（MVC）架构中，模型是观察者模式的主体，当模型的数据发生变化时，视图会自动更新。 - **发布/订阅系统**：主题是发布者，观察者是订阅者，订阅者可以根据需要订阅特定的事件。 ### 4. 优缺点 **优点**： - **松耦合**：主体和观察者之间是抽象的依赖关系，允许它们独立地发展。 - **灵活**：可以动态地添加或移除观察者，且不会影响到主体和其他观察者。 - **实时反馈**：状态变化立即通知，使得系统更加实时响应。 **缺点**： - **效率问题**：如果观察者数量庞大，通知可能消耗大量时间和资源。 - **一致性**：确保所有观察者在正确的时间接收到一致的状态更新可能很复杂。 - **记忆负担**：主体需要存储所有观察者，可能导致内存泄漏。 ### 5. 扩展与变种 观察者模式有多种变种，如发布-订阅模式、模型-视图-控制器（MVC）、模型-视图-适配器（MVA）等，它们都是为了在不同的场景下更好地实现观察者模式的意图。 总结来说，观察者模式是一种强大的设计模式，它为对象间的通信提供了灵活且解耦的解决方案。在Java中，通过内置的`Observable`和`Observer`机制，可以轻松实现这一模式，从而提升代码的可扩展性和可维护性。