简介
观察者模式是一种行为型设计模式，又被称为发布-订阅（Publish/Subscribe）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被自动更新。
观察者模式的主要优点是降低了目标对象和观察者对象间的耦合，二者可以各自独立地改变和复用，让对系统增加功能或删除功能都很方便。然而，观察者模式也存在一些缺点，比如如果一个被观察者对象有很多的直接和间接的观察者，将所有的观察者都通知到会花费很多时间；如果观察者和观察目标之间有循环依赖，观察目标会触发它们之间进行循环调用，可能导致系统崩溃；观察者模式没有相应的机制让观察者知道所观察的目标对象是怎么发生变化的，而仅仅只是知道观察目标发生了变化。
使用场景：一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面。将这些方面封装在独立的对象中使它们可以各自独立地改变和复用。一个对象的改变将导致其他一个或多个对象也发生改变，而不知道具体有多少对象将发生改变，可以降低对象之间的耦合度。一个对象必须通知其他对象，而并不知道这些对象是谁。需要在系统中创建一个触发链，A对象的行为将影响B对象，B对象的行为将影响C对象......，可以使用观察者模式创建一种链式触发机制。
结构
在观察者模式中有如下角色：
- Subject：抽象主题（抽象被观察者），抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里，每个主题都可以有任意数量的观察者，抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象。
- ConcreteSubject：具体主题（具体被观察者），该角色将有关状态存入具体观察者对象，在具体主题的内部状态发生改变时，给所有注册过的观察者发送通知。
- Observer：抽象观察者，是观察者的抽象类，它定义了一个更新接口，使得在得到主题更改通知时更新自己。
- ConcrereObserver：具体观察者，实现抽象观察者定义的更新接口，以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。
案例实现
【例】微信公众号
在使用微信公众号时，大家都会有这样的体验，当你关注的公众号中有新内容更新的话，它就会推送给关注公众号的微信用户端。我们使用观察者模式来模拟这样的场景，微信用户就是观察者，微信公众号是被观察者，有多个的微信用户关注了程序猿这个公众号。
类图如下：
代码如下：
定义抽象观察者类，里面定义一个更新的方法
java
public interface Observer {
void update(String message);
}定义具体观察者类，微信用户是观察者，里面实现了更新的方法
java
public class WeixinUser implements Observer {
// 微信用户名
private String name;
public WeixinUser(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void update(String message) {
System.out.println(name + "-" + message);
}
}定义抽象主题类，提供了attach、detach、notify三个方法
java
public interface Subject {
//增加订阅者
public void attach(Observer observer);
//删除订阅者
public void detach(Observer observer);
//通知订阅者更新消息
public void notify(String message);
}微信公众号是具体主题（具体被观察者），里面存储了订阅该公众号的微信用户，并实现了抽象主题中的方法
java
public class SubscriptionSubject implements Subject {
//储存订阅公众号的微信用户
private List<Observer> weixinUserlist = new ArrayList<Observer>();
@Override
public void attach(Observer observer) {
weixinUserlist.add(observer);
}
@Override
public void detach(Observer observer) {
weixinUserlist.remove(observer);
}
@Override
public void notify(String message) {
for (Observer observer : weixinUserlist) {
observer.update(message);
}
}
}客户端程序
java
public class Client {
public static void main(String[] args) {
SubscriptionSubject mSubscriptionSubject=new SubscriptionSubject();
//创建微信用户
WeixinUser user1=new WeixinUser("孙悟空");
WeixinUser user2=new WeixinUser("猪悟能");
WeixinUser user3=new WeixinUser("沙悟净");
//订阅公众号
mSubscriptionSubject.attach(user1);
mSubscriptionSubject.attach(user2);
mSubscriptionSubject.attach(user3);
//公众号更新发出消息给订阅的微信用户
mSubscriptionSubject.notify("传智黑马的专栏更新了");
}
}优缺点
1，优点：
- 降低了目标与观察者之间的耦合关系，两者之间是抽象耦合关系。
- 被观察者发送通知，所有注册的观察者都会收到信息【可以实现广播机制】
2，缺点：
- 如果观察者非常多的话，那么所有的观察者收到被观察者发送的通知会耗时
- 如果被观察者有循环依赖的话，那么被观察者发送通知会使观察者循环调用，会导致系统崩溃
使用场景
- 对象间存在一对多关系，一个对象的状态发生改变会影响其他对象。
- 当一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一方面时。
源码中的应用
Jdk中的Observable和Observer
https://github.com/openjdk/jdk/blob/master/src/java.base/share/classes/java/util/Observable.java
https://github.com/openjdk/jdk/blob/master/src/java.base/share/classes/java/util/Observer.java
在 Java 中，通过 java.util.Observable 类和 java.util.Observer 接口定义了观察者模式，只要实现它们的子类就可以编写观察者模式实例。
1，Observable类
Observable 类是抽象目标类（被观察者），它有一个 Vector 集合成员变量，用于保存所有要通知的观察者对象，下面来介绍它最重要的 3 个方法。
-
void addObserver(Observer o) 方法：用于将新的观察者对象添加到集合中。
-
void notifyObservers(Object arg) 方法：调用集合中的所有观察者对象的 update方法，通知它们数据发生改变。通常越晚加入集合的观察者越先得到通知。
-
void setChange() 方法：用来设置一个 boolean 类型的内部标志，注明目标对象发生了变化。当它为true时，notifyObservers() 才会通知观察者。
2，Observer 接口
Observer 接口是抽象观察者，它监视目标对象的变化，当目标对象发生变化时，观察者得到通知，并调用 update 方法，进行相应的工作。
【例】警察抓小偷
警察抓小偷也可以使用观察者模式来实现，警察是观察者，小偷是被观察者。代码如下：
小偷是一个被观察者，所以需要继承Observable类
java
public class Thief extends Observable {
private String name;
public Thief(String name) {
this.name = name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void steal() {
System.out.println("小偷：我偷东西了，有没有人来抓我！！！");
super.setChanged(); //changed = true
super.notifyObservers();
}
}警察是一个观察者，所以需要让其实现Observer接口
java
public class Policemen implements Observer {
private String name;
public Policemen(String name) {
this.name = name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
@Override
public void update(Observable o, Object arg) {
System.out.println("警察：" + ((Thief) o).getName() + "，我已经盯你很久了，你可以保持沉默，但你所说的将成为呈堂证供！！！");
}
}客户端代码
java
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建小偷对象
Thief t = new Thief("隔壁老王");
//创建警察对象
Policemen p = new Policemen("小李");
//让警察盯着小偷
t.addObserver(p);
//小偷偷东西
t.steal();
}
}Spring中的Event
在Spring框架的源码中，观察者模式得到了广泛的应用，特别是在事件处理机制中。Spring的事件机制允许应用程序中的组件发布事件，并且其他组件可以订阅这些事件并在事件发生时得到通知。这种机制就是观察者模式的一个典型应用。
以下是Spring中观察者模式的主要组件和它们在源码中的体现：
- 事件（Event） ：在Spring中，事件是
ApplicationEvent类的实例或其子类。这些事件包含了与事件相关的数据。 - 事件发布者（Event Publisher） ：
ApplicationEventPublisher接口定义了发布事件的方法。Spring容器本身就是一个事件发布者，它会在适当的时候发布事件。 - 事件监听器（Event Listener） ：监听器是实现了
ApplicationListener接口的类。它们可以订阅特定类型的事件，并在这些事件发生时执行相应的操作。
在Spring的源码中，事件机制是如何工作的呢？
- 当某个组件需要发布事件时，它会创建一个
ApplicationEvent的实例（或子类实例），并通过ApplicationEventPublisher发布这个事件。 ApplicationEventPublisher会查找所有订阅了该事件类型的监听器，并将事件传递给它们。- 每个监听器会接收到事件对象，并执行相应的
onApplicationEvent方法。
这种机制允许Spring应用程序中的组件以松耦合的方式相互通信。组件不需要直接调用其他组件的方法，而是可以通过发布和监听事件来进行通信。
在Spring的源码中，你可以找到以下与观察者模式相关的类和接口：
org.springframework.context.ApplicationEvent：所有事件的基类。org.springframework.context.ApplicationEventPublisher：事件发布者的接口。org.springframework.context.ApplicationListener：事件监听器的接口。org.springframework.context.event.SimpleApplicationEventMulticaster：一个实现了ApplicationEventPublisher接口的类，它负责将事件分发给相应的监听器。