观察者模式（Observer Pattern）

观察者模式（Observer Pattern）是一种行为设计模式，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自动更新。这种模式提供了一种对象行为型的设计，使得一个对象可以订阅另一个对象的事件，并在事件触发时收到通知。

意图

定义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。

当一个对象的状态发生变化时，能够自动通知其他相关联的对象。
促进松耦合的设计，让观察者和被观察者之间的通信变得简单且独立。
支持广播通信，即一个主题可以有任意数量的观察者。

结构

观察者模式包含以下几种角色：

Subject（被观察者/主题）：也被称为可观察对象，它保存了一个观察者列表，并提供了添加、删除以及通知观察者的接口。
ConcreteSubject（具体被观察者）：实现了Subject接口，维护了一个具体的观察者列表，并在状态改变时通知它们。
Observer（观察者）：为所有的具体观察者定义了一个更新接口。
ConcreteObserver（具体观察者）：实现了Observer接口，以保持与具体主题的联系。当主题的状态改变时，具体观察者会接收到通知。

结构图

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+-------------------+       +------------------+
|   Subject         |-------|  Observer (抽象)  |
+-------------------+       +------------------+
| -observers: List  |<------| + update()       |
+-------------------+       +------------------+
| + attach(Observer)|       |                  |
| + detach(Observer)|       |                  |
| + notify()        |       |                  |
+-------------------+       +------------------+
                            ^                 ^
                            |                 |
                +-----------+-----------------+
                |                             |
+---------------v-------------+       +-------v---------+
| ConcreteObserverA (具体观察者A)  |       |ConcreteObserverB  |
+----------------------------+       +---------------+
| + update()                  |       | + update()    |
+----------------------------+       +---------------+

在这个图中，Subject类维护了一个观察者列表，并且提供了添加、移除观察者的方法。当Subject的状态发生变化时，它会调用notify()方法来通知所有注册的观察者。每个观察者都实现了update()方法，这个方法会在它们接收到通知时被调用。

适用性

当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。将这两个方面封装在不同的对象中可以使它们各自独立地改变和复用。
当对一个对象的修改需要同时改变其他对象，而不知道具体有多少对象有待改变。
当一个对象应该可以在运行时通知其他对象，而不需要假定这些对象是谁。换句话说，你不想使这些对象彼此紧密耦合。

观察者模式是实现发布-订阅机制的基础，在GUI框架、消息系统、事件驱动架构等很多场景下都有广泛的应用。通过使用观察者模式，我们可以减少系统中的直接依赖，提高系统的灵活性和可扩展性。