观察者模式

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概念

观察者模式是一种对象行为型模式，它定义了对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

在观察者模式中，存在两种类型的对象：目标对象和观察者对象。目标对象负责发出通知，而观察者对象则订阅目标对象，以便在目标对象的状态发生变化时接收到通知。一旦接收到通知，观察者对象就会执行相应的行为。

优缺点

观察者模式的优点主要包括：

解耦：观察者模式有助于降低目标对象和观察者对象的耦合度。观察者不再依赖于目标的具体实现，只需要知道目标提供了更新操作。

自动通知：当目标状态发生变化时，所有的观察者都会自动收到通知。这减少了手动更新每个观察者的需求，并确保所有观察者都能得到一致的状态更新。

支持任意数量的观察者：观察者模式允许你在运行时动态地添加或删除观察者，使得系统更加灵活和可扩展。

然而，观察者模式也存在一些缺点：

通知可能过于频繁：如果目标频繁地发生变化，可能会导致大量的通知被发送给观察者，这可能会对性能产生影响。

通知顺序问题：如果多个观察者依赖于同一个目标，并且该目标的状态频繁发生变化，那么这些观察者可能无法以一致的顺序接收到通知。

循环依赖：如果观察者和目标之间存在循环依赖，可能会导致内存泄漏，系统崩溃。

状态同步问题：在某些情况下，观察者可能需要在收到通知后立即执行某些操作，而这些操作可能依赖于目标对象的状态。由于目标对象在通知发送后可能会被其他线程修改，因此观察者可能无法获取到最新的状态。

增加了代码复杂度：使用观察者模式需要定义观察者和目标之间的关系，并在目标状态发生变化时通知所有观察者。这增加了代码的复杂度，并可能使代码更难以理解和维护。

使用场景

观察者模式的例子很多，例如气象局发布天气预报，当气象数据发生变化时，所有订阅了气象服务的客户端都会接收到更新的天气预报信息。再比如微信公众号，当公众号发布文章时，所有关注了这个公众号的用户都会接收到通知并看到文章。

代码实现示例

Subject.java

public class Subject {
    // 观察者列表
    private ArrayList<Observer> observers = new ArrayList<>();

    // 初始化观察者
    public Subject() {
        this.observers.add(new Observer1());
        this.observers.add(new Observer2());
    }

    // 主体变化
    public void change(){
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update();
        }
    }
    
    // 展现Subject的观察者的变化
    public void show(){
        for (Observer observer : observers) {
            observer.show();
        }
    }
}

Observer.java

public interface Observer {
    public void update();
    public void show();
}

Observer1.java

public class Observer1 implements Observer {
    private int count = 0;

    // 更新
    @Override
    public void update() {
        count++;
    }

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("Observer1-count: " + count);
    }
}

Observer2.java

public class Observer2 implements Observer {
    private int count = 10;

    // 更新
    @Override
    public void update() {
        count--;
    }

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("Observer2-count: " + count);
    }
}

Main.java

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 实例化Subject对象
        Subject subject = new Subject();

        // 未变动前，观察者的状态
        subject.show();
        System.out.println();

        // 变动
        subject.change();

        // 变动后，观察者的状态
        subject.show();
    }
}

输出

Observer1-count: 0
Observer2-count: 10

Observer1-count: 1
Observer2-count: 9