java 设计模式 观察者模式 简单实例 包括测试test类

观察者模式（Observer Pattern）是软件设计模式中的一种行为模式，它定义了对象之间的一对多依赖关系，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自动更新。这种模式常用于实现事件驱动或者发布-订阅系统。 在Java中，观察者模式的实现通常基于Java的内置接口`java.util.Observer`和`java.util.Observable`。下面将详细解释观察者模式的概念、结构以及如何在Java中应用这个模式。 **观察者模式的核心概念：** 1. **主题（Subject）**：它是被观察的对象，可以是任何具有状态变化的实体。主题维护着一个观察者列表，并负责通知它们状态的改变。 2. **观察者（Observer）**：观察者关注主题，当主题状态改变时，观察者会收到通知并执行相应的操作。 3. **通知（Notification）**：当主题状态改变时，它会调用`notifyObservers()`方法来通知所有的观察者。 **观察者模式的结构：** 1. **抽象主题（Abstract Subject）**：定义了添加、删除观察者和通知观察者的接口。 2. **具体主题（Concrete Subject）**：实现了抽象主题的接口，存储观察者列表，状态改变后通知观察者。 3. **抽象观察者（Abstract Observer）**：定义了更新接口，用于接收主题的通知。 4. **具体观察者（Concrete Observer）**：实现了抽象观察者的接口，实现具体的更新逻辑。 **Java中的实现：** 在Java中，`Observable`类扮演抽象主题的角色，提供了添加、删除观察者以及通知观察者的方法。`Observer`接口则表示观察者，只有一个`update()`方法，当观察的目标对象状态改变时会被调用。 例如，创建一个简单的天气观察者系统： ```java // 具体主题 - 天气类 class Weather extends Observable { void setWeather(String weather) { // 状态改变 setChanged(); this.weather = weather; // 通知所有观察者 notifyObservers(weather); } } // 抽象观察者 - 人 interface Person extends Observer { void update(String weather); } // 具体观察者 - 游客 class Tourist implements Person { @Override public void update(String weather) { System.out.println("游客收到通知，天气变为了：" + weather); } } // 具体观察者 - 农民 class Farmer implements Person { @Override public void update(String weather) { System.out.println("农民收到通知，天气变为了：" + weather); } } // 测试类 public class TestObserver { public static void main(String[] args) { Weather weather = new Weather(); Tourist tourist = new Tourist(); Farmer farmer = new Farmer(); // 添加观察者 weather.addObserver(tourist); weather.addObserver(farmer); // 改变天气，触发通知 weather.setWeather("晴天"); weather.setWeather("雨天"); } } ``` 在这个例子中，`Weather`类是具体主题，`Tourist`和`Farmer`是具体观察者。当天气发生变化时，`Weather`会通知所有注册的观察者，如游客和农民。 **应用场景：** 观察者模式广泛应用于各种领域，例如GUI事件处理、订阅-发布系统、实时数据更新等。在GUI编程中，按钮点击、文本框输入等事件都可以通过观察者模式来处理。在订阅-发布系统中，用户订阅某个话题，当有新消息时，服务器会通知订阅者。在实时数据更新场景中，如股票价格、天气预报等，数据源的变化会实时推送给所有关注的客户端。 观察者模式是一种强大的设计模式，它提供了一种在对象之间建立动态关联的方式，使得对象能够高效地响应状态变化，增强了系统的可扩展性和灵活性。在实际的Java开发中，理解并熟练运用观察者模式对于编写高质量的代码至关重要。