笨蛋学设计模式行为型模式-观察者模式【14】-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了笨蛋学设计模式行为型模式-观察者模式【14】。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

8.1观察者模式⬆️⬆️⬆️

8.1.1概念

观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象，当主题对象状态发生变化时，会通知所有依赖它的观察者对象，使它们都能够得到通知并且被自动更新

8.1.2场景

在我们生活中，用户可以在音乐播放平台关注多个歌手，而当有歌手发布新的歌曲时，可以将歌曲发布到音乐播放平台，而平台会将新的歌曲详细信息发送给关注该歌手的用户。而此时歌手就相当于是观察者模式的主题对象，每个关注的用户则是观察者模式中的观察者对象，通过该模式，用户可以很及时的听到歌手的新歌曲，而歌手也可以很轻松的通知用户新歌曲的发布。

8.1.3优势 / 劣势

灵活性：提供了灵活的观察者注册机制，可以随时添加或删除观察者，使得系统更加灵活和可扩展
自动更新：当被观察者的状态发生改变时，所有依赖它的观察者都会自动收到通知并更新，提高了系统的自动化程度

性能影响：当被观察者的状态发生改变时，所有观察者都会收到通知并且进行相应的通知，可能导致大量的通知和计算，影响系统性能
通知竞态条件：若多个线程同时修改被观察者的状态，可能会产生竞态条件，导致某些观察者未能及时收到通知或收到错误的通知

8.1.4观察者模式可分为

主题Subject：就是被观察的对象，可以维护一组观察者，当主题本身发生改变时就会通知观察者
观察者Observer：观察主题的对象，当"被观察"的主题发生变化时，观察者就会得到通知并执行相应的处理

观察者的基本结构：

主题Subject：一般会定义成一个接口，提供方法用于注册、删除、通知观察者，通常也包含一个状态，当状态发生改变时，通知所有的观察者
观察者Observer：观察者也需要实现一个接口，包含一个更新方法，在接收主题通知时执行对应的操作
具体主题ConcreteSubject：主题的具体实现，维护一个观察者列表，包含了观察者的注册、删除、通知方法
具体观察者ConcreteObserver：观察者接口的具体实现，每个具体

8.1.5观察者模式

package com.technologystatck.designpattern.mode.observer;

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

public class Observers {
    public static void main(String[] args) {

        //创建具体主题对象
        ConcreteSubject concreteSubject = new ConcreteSubject();

        //创建具体观察者对象
        Observer concreteObserverA = new ConcreteObserver();
        Observer concreteObserverB = new ConcreteObserver();

        //注册观察者
        concreteSubject.registerObserver(concreteObserverA);
        concreteSubject.registerObserver(concreteObserverB);

        //调用主题方法
        concreteSubject.setState("有新的观察者注册");
    }
}

//主题接口(主题)
interface Subject{
    //注册观察者
    void registerObserver(Observer observer);

    //移除观察者
    void removeObserver(Observer observer);

    //通知观察者
    void notifyObserver();
}

//观察者接口(观察者)
interface Observer{
    //更新方法
    void update(String message);
}

//具体主题实现
class ConcreteSubject implements Subject{

    //观察者列表
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    //状态
    private String state;

    //注册观察者方法(注册)
    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    //移除观察者方法(移除)
    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    //通知观察者方法(通知)
    //遍历观察者列表，并通知每个观察者更新状态
    @Override
    public void notifyObserver() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(state);
        }
    }

    //更新状态
    public void setState(String state) {
        this.state = state;
        notifyObserver();
    }
}
//具体观察者实现
class ConcreteObserver implements Observer{
    //更新方法
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(message);
    }
}

8.1.6实战

8.1.6.1题目描述

小明所在的学校有一个时钟（主题），每到整点时，它就会通知所有的学生（观察者）当前的时间，请你使用观察者模式实现这个时钟通知系统。

注意点：时间从 0 开始，并每隔一个小时更新一次。

8.1.6.2输入描述

输入的第一行是一个整数 N（1 ≤ N ≤ 20），表示学生的数量。

接下来的 N 行，每行包含一个字符串，表示学生的姓名。

最后一行是一个整数，表示时钟更新的次数。

8.1.6.3输出描述

对于每一次时钟更新，输出每个学生的姓名和当前的时间。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-821433.html

8.1.6.4代码

package com.technologystatck.designpattern.mode.observer;

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

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        // 读取学⽣数量
        int N = scanner.nextInt();
        // 创建时钟
        Clock clock = new Clock();
        // 注册学⽣观察者
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            String studentName = scanner.next();
            clock.registerObserver(new Student(studentName));
        }
        // 读取时钟更新次数
        int updates = scanner.nextInt();
        // 模拟时钟每隔⼀个⼩时更新⼀次
        for (int i = 0; i < updates; i++) {
            clock.tick();
        }
    }
}

// 观察者接⼝
interface Observer {
    void update(int hour);
}
// 主题接⼝
interface Subject {
    void registerObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}
// 具体主题实现
class Clock implements Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    private int hour = 0;
    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(hour);
        }
    }
    public void tick() {
        hour = (hour + 1) % 24; // 模拟时间的推移
        notifyObservers();
    }
}
// 具体观察者实现
class Student implements Observer {
    private String name;
    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void update(int hour) {
        System.out.println(name + " " + hour);
    }
}