行为型-观察者模式（Observer）

观察者模式（Observer Pattern）是一种软件设计模式，主要用于在对象之间建立一对多的依赖关系，以便当一个对象的状态发生改变时，其所有依赖的对象都会得到通知并自动更新。观察者模式属于行为型模式。以下是关于观察者模式的主要知识点，按照清晰的结构进行归纳：

1. 基本概念

定义：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，它的所有依赖者（观察者）都会自动收到通知并更新。
别名：有时又被称为模型（Model）-视图（View）模式、源-收听者(Listener)模式或从属者模式。

2. 特点

松耦合：主题和观察者之间通过抽象接口进行交互，使得它们可以独立演化而不影响彼此。
一对多关系：一个主题可以有多个观察者，并且它们之间没有直接联系。
可扩展性：可以随时增加新的观察者或删除现有观察者。

3. 优点

解耦合：将主题与具体观察者解耦，使得它们可以独立地变化和复用。
扩展性：易于添加新的观察者以及定义新的事件类型。
实时性：实现了实时更新机制，当主题状态改变时能够即刻通知相关观察者。

4. 缺点

性能问题：过度使用可能导致性能问题和复杂度增加。
触发链问题：如果观察者之间有依赖关系，那么通知链可能会导致不可预料的结果。

5. 角色

抽象主题（Subject）：它把所有观察者对象的引用保存到一个聚集里，每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象。
具体主题（Concrete Subject）：将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。
抽象观察者（Observer）：定义了一个更新接口，使得在得到主题的更改通知时更新自己。
具体观察者（Concrete Observer）：实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态相协调。

6. 应用场景

当一个对象的改变需要同时影响其他多个对象时。
当系统中存在一些对象之间的联动行为，但又希望它们之间解耦合时。
图形用户界面(GUI)的设计中，如按钮点击事件的处理。
消息订阅与发布的场景，如新闻订阅、实时数据监控等。
游戏中升级所触发的一系列动作

7. 实现方式

使用自定义接口：主题和观察者都实现相应接口，在主题中维护一个观察者列表，并在状态改变时遍历通知所有观察者。

8.代码示例

1.定义观察者接口

java 复制代码

public interface Observer {  
    void update(String message);  
}

2.定义被观察者（主题）接口：

java 复制代码

import java.util.ArrayList;  
import java.util.List;  
  
public interface Subject {  
    void registerObserver(Observer observer);  
    void removeObserver(Observer observer);  
    void notifyObservers(String message);  
}

3.实现被观察者（主题）

java 复制代码

public class ConcreteSubject implements Subject {  
    private List<Observer> observers;  
    private String state;  
  
    public ConcreteSubject() {  
        this.observers = new ArrayList<>();  
    }  
  
    @Override  
    public void registerObserver(Observer observer) {  
        observers.add(observer);  
    }  
  
    @Override  
    public void removeObserver(Observer observer) {  
        int index = observers.indexOf(observer);  
        if (index >= 0) {  
            observers.remove(index);  
        }  
    }  
  
    @Override  
    public void notifyObservers(String message) {  
        for (Observer observer : observers) {  
            observer.update(message);  
        }  
    }  
  
    // 模拟主题状态改变的方法  
    public void setState(String state) {  
        this.state = state;  
        notifyObservers("主题状态已更改为：" + state);  
    }  
  
    // 获取主题状态的方法（可选）  
    public String getState() {  
        return state;  
    }  
}

4.实现观察者

java 复制代码

public class ConcreteObserver implements Observer {  
    private String name;  
  
    public ConcreteObserver(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
  
    @Override  
    public void update(String message) {  
        System.out.println(name + " 收到通知：" + message);  
    }  
}

5.使用

java 复制代码

public class ObserverPatternDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();  
  
        Observer observer1 = new ConcreteObserver("观察者1");  
        Observer observer2 = new ConcreteObserver("观察者2");  
  
        subject.registerObserver(observer1);  
        subject.registerObserver(observer2);  
  
        subject.setState("新状态"); // 这会触发通知，并调用所有观察者的update方法  
  
        subject.removeObserver(observer1); // 移除一个观察者  
  
        subject.setState("另一个新状态"); // 这会再次触发通知，但只通知观察者2  
    }  
}