金三银四面试题（二十八）：观察者模式知多少？

什么是观察者模式

观察者模式（Observer Pattern） 是一种设计模式，它定义了一种一对多的关系，让多个观察者对象能够同时监听一个主题对象。当主题对象的状态发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够作出相应的更新。在java.swing和Spring框架中应用广泛。

主要部分

1. 主题（Subject）：又称被观察者（Observable），它是一个能够被观察的对象。在它的内部维护着观察者列表，并提供添加、删除观察者的方法。当主题对象的状态发生变化时，会通知所有观察者对象。

2. 观察者（Observer）：观察者是一个监听主题对象状态变化的对象。它包含一个更新方法，当主题对象的状态发生变化时，这个方法会被调用，进行相应的处理。

举个例子

1. 定义一个主题接口 Subject，包括添加、删除观察者和通知观察者的方法。
2. 定义一个观察者接口 Observer，包括更新方法 update()。
3. 创建一个具体的主题类 ConcreteSubject 实现 Subject 接口，维护观察者列表，并在状态变化时通知所有观察者。
4. 创建一个具体的观察者类 ConcreteObserver 实现 Observer 接口，并在 update() 方法中进行相应的处理。
5. 测试观察者模式。

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

// 1. 主题接口
interface Subject {
    void addObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

// 2. 观察者接口
interface Observer {
    void update(String state);
}

// 3. 具体的主题类
class ConcreteSubject implements Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    private String state;

    // 添加观察者
    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    // 删除观察者
    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    // 通知所有观察者
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(state);
        }
    }

    // 设置状态并通知观察者
    public void setState(String newState) {
        this.state = newState;
        notifyObservers();
    }
}

// 4. 具体的观察者类
class ConcreteObserver implements Observer {
    private String name;

    public ConcreteObserver(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 更新方法
    @Override
    public void update(String state) {
        System.out.println(name + " received update: " + state);
    }
}

// 5. 测试观察者模式
public class ObserverPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建主题
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();

        // 创建观察者
        Observer observer1 = new ConcreteObserver("Observer 1");
        Observer observer2 = new ConcreteObserver("Observer 2");

        // 将观察者添加到主题中
        subject.addObserver(observer1);
        subject.addObserver(observer2);

        // 改变主题状态并通知观察者
        subject.setState("State A");
        subject.setState("State B");
    }
}

ConcreteSubject 类是具体的主题类，它维护了观察者列表，并在状态发生变化时通过 notifyObservers() 方法通知所有观察者。ConcreteObserver 类是具体的观察者类，它在 update() 方法中实现了对状态变化的处理逻辑。在测试部分，我们创建了一个主题对象 subject 和两个观察者对象 observer1 和 observer2，然后将观察者添加到主题中。当主题的状态发生变化时，观察者会接收到通知并进行处理。