设计模式-观察者模式

1. 核心角色与类结构

观察者模式包含 4 个核心角色，代码中对应如下：

观察者接口（Observer）：定义观察者接收通知的方法。
主题接口（Subject）：定义主题管理观察者、通知观察者的方法。
具体主题（Concrete Subject） ：NewsAgency，维护状态，当状态变化时通知所有观察者。
具体观察者（Concrete Observer） ：NewsChannel，依赖主题，接收通知并做出响应。
使用示例（ObserverDemo）：演示主题与观察者的交互流程。

2. 具体实现

（1）观察者接口（Observer）

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

定义了观察者的核心方法update，用于接收主题发送的通知（参数message为通知内容）。
所有具体观察者（如NewsChannel）都必须实现此接口，确保主题能统一调用观察者的更新方法。

（2）主题接口（Subject）

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public interface Subject {
    void registerObserver(Observer observer);  // 注册观察者
    void removeObserver(Observer observer);    // 移除观察者
    void notifyObservers();                    // 通知所有观察者
}

定义了主题对观察者的管理行为：
- registerObserver：添加观察者到主题的 "观察者列表" 中。
- removeObserver：从列表中移除观察者。
- notifyObservers：当主题状态变化时，遍历列表并通知所有观察者。
接口的作用是规范主题的行为，使具体主题（如NewsAgency）遵循统一的交互标准。

（3）具体主题（NewsAgency）

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public class NewsAgency implements Subject {
    // 存储所有注册的观察者（一对多关系的核心）
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    // 主题的状态（新闻内容）
    private String news;
    
    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);  // 新增观察者到列表
    }
    
    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);  // 从列表移除观察者
    }
    
    @Override
    public void notifyObservers() {
        // 遍历所有观察者，调用其update方法发送通知
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(news);
        }
    }
    
    // 对外提供的设置新闻的方法（状态变更的触发点）
    public void setNews(String news) {
        this.news = news;  // 更新自身状态
        notifyObservers(); // 状态变更后立即通知所有观察者
    }
}

核心逻辑 ：NewsAgency作为 "新闻 agency"，维护一个观察者列表（如新闻频道），当新闻内容（状态）更新时，主动通知所有注册的观察者。
状态与通知的绑定 ：setNews方法是关键，它在更新news属性后，立即调用notifyObservers，确保状态变化能被观察者感知。

（4）具体观察者（NewsChannel）

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public class NewsChannel implements Observer {
    // 观察者自身存储的新闻（与主题同步的状态）
    private String news;
    
    @Override
    public void update(String news) {
        this.news = news;  // 接收主题的通知，更新自身状态
        display();         // 状态更新后执行展示逻辑
    }
    
    // 展示收到的新闻
    public void display() {
        System.out.println("收到新闻: " + news);
    }
}

实现Observer接口，通过update方法接收主题（NewsAgency）的通知，并更新自身存储的新闻内容。
display方法是观察者收到通知后的具体响应（这里是打印新闻），实际场景中可以是更复杂的逻辑（如刷新 UI、存储数据库等）。

（5）使用示例（ObserverDemo）

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public class ObserverDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建主题（新闻 agency）
        NewsAgency agency = new NewsAgency();
        // 2. 创建观察者（新闻频道）
        NewsChannel channel1 = new NewsChannel();
        NewsChannel channel2 = new NewsChannel();
        
        // 3. 注册观察者（频道订阅 agency）
        agency.registerObserver(channel1);
        agency.registerObserver(channel2);
        
        // 4. 主题状态变更（发布新闻），自动通知所有观察者
        agency.setNews("重大新闻：设计模式很重要！");
    }
}

执行流程 ：
1. 创建NewsAgency（主题）和两个NewsChannel（观察者）。
2. 两个频道通过registerObserver订阅 agency 的新闻。
3. 调用agency.setNews发布新闻，此时 agency 自动调用notifyObservers，触发所有订阅的频道执行update方法。

输出结果 ：

plaintext

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收到新闻: 重大新闻：设计模式很重要！
收到新闻: 重大新闻：设计模式很重要！

（两个频道都收到了新闻通知）

3. 观察者模式的核心优势

松耦合 ：主题与观察者之间通过接口交互，双方无需知道对方的具体实现。例如，NewsAgency不需要知道观察者是NewsChannel还是其他类，只要它实现了Observer接口即可。
自动通知：当主题状态变化时，所有依赖它的观察者会被自动通知，无需手动逐个调用，减少了代码冗余。
动态扩展 ：可以随时添加或移除观察者（如新增NewsChannel3并注册），不影响主题和其他观察者的逻辑，符合 "开闭原则"。

总结

以上代码通过观察者模式实现了 "新闻 agency 发布新闻，多个新闻频道自动接收并展示" 的场景。核心是主题维护观察者列表，状态变化时主动通知所有观察者，从而实现对象间的灵活通信。该模式在实际开发中应用广泛，例如 GUI 事件监听、消息订阅系统、状态同步等场景。