观察者模式

观察者模式

观察者模式属于行为型模式。在程序设计中，观察者模式通常由两个对象组成：观察者和被观察者。当被观察者状态发生改变时，它会通知所有的观察者对象，使他们能够及时做出响应，所以也被称作“发布-订阅模式”。

组成

• 抽象主题（Subject）：定义了一个接口，包含了注册观察者、删除观察者、通知观察者等方法。
• 具体主题（ConcreteSubject）：实现了抽象被观察者接口，维护了一个观察者列表，并在状态发生改变时通知所有注册的观察者。
• 抽象观察者（Observer）：定义了一个接口，包含了更新状态的方法。
• 具体观察者（ConcreteObserver）：实现了抽象观察者接口，存储了需要观察的被观察者对象，并在被观察者状态发生改变时进行相应的处理。

例子

股票充当主题，投资者充当观察者，但股票价格发生变动时，通知所有的观察者

抽象主题

public abstract class Subject {
    public abstract void addObserver(Observer o);
    public abstract void delObserver(Observer o);
    public abstract void notifyObserver();
}

股票：具体主题

持有一个观察者的集合，当股票价格变动时，调用notifyobserver方法通知所有观察者

public class Stock extends Subject{

    private ArrayList<Observer> list = new ArrayList<>();
    private String name;
    private double price;

    public Stock(String name,double price){
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    @Override
    public void addObserver(Observer o) {
        list.add(o);
    }

    @Override
    public void delObserver(Observer o) {
        list.remove(o);
    }

    @Override
    public void notifyObserver() {
        for(Observer o : list){
            o.respond(this);
        }
    }

    public void setPrice(double price){
        double rate = Math.abs(price-this.price)/this.price;
        this.price = price;
        if(rate >= 0.05){
            notifyObserver();
        }
    }

    public String getName(){
        return this.name;
    }

    public double getPrice(){
        return this.price;
    }

}

抽象观察者

public interface Observer {
    public void respond(Stock stock);
}

投资者：具体观察者

public class Investor implements  Observer{
    private String name;
    public Investor(String name){
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void respond(Stock stock) {
        System.out.println("提示股民：" + this.name);
        System.out.println("股票"+ stock.getName()+"价格变化超过5%");
        System.out.println("当前的价格为："+ stock.getPrice());
    }
}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Stock stock1 = new Stock("苹果",100);
        Stock stock2 = new Stock("华为",80);

        Investor investor1 = new Investor("盖伦");
        Investor investor2 = new Investor("赵信");

        stock1.addObserver(investor1);//盖伦购买苹果股票
        stock2.addObserver(investor1);//盖伦购买华为股票
        stock1.addObserver(investor2);//赵信购买苹果股票
        stock2.addObserver(investor2);//赵信购买华为股票

        stock1.setPrice(102); 
        stock2.setPrice(100); //变动超过5%，通知所有观察者
    }
}

优点：

• 被观察者和观察者对象之间不需要知道对方的具体实现，只需要知道对方的接口，避免了紧耦合的关系。
• 由于被观察者对象并不关心具体的观察者是谁，所以在程序运行的过程中，可以动态地增加或者删除观察者对象，增加了灵活性。
• 符合开闭原则，当需要添加新的观察者时，只需要添加一个实现观察者接口的类，而不需要修改被观察者对象的代码。

缺点：

当观察者没有被正确移除时，可能会导致内存泄漏的问题。

实现观察者模式，需要定义多个接口和类，增加了程序的复杂度。

在某些情况下，被观察者和观察者对象之间可能出现循环依赖的问题。

推和拉

主题对象向观察者推送主题的详细信息，不管观察者是否需要，推送的信息通常是主题对象的全部或部分数据。

主题对象在通知观察者的时候，只传递少量信息。如果观察者需要更具体的信息，由观察者主动到主题对象中获取，相当于是观察者从主题对象中拉数据。一般这种模型的实现中，会把主题对象自身通过update()方法传递给观察者，这样在观察者需要获取数据的时候，就可以通过这个引用来获取了。

应用场景

生活场景
拍卖的时候，拍卖师是观察者，价格是被观察者。拍卖师观察最高标价，然后通知给其他竞价者竞价。

共享单车：共享单车是被观察者对象，用户是观察者对象。当有新的单车被放置或被租用时，系统会发送给用户通知。

微信公众号：微信公众号是被观察者对象，粉丝是观察者对象。当公众号发布了新的文章或消息时，系统会发送消息给关注该公众号的粉丝。

程序场景

当一个对象的状态发生改变时，需要通知多个对象做出相应的响应。例如，王者荣耀更新前，会通知所有用户要更新的时间。

当很多对象同时对某一个主题感兴趣时，可以采用观察者模式实现发布-订阅模式。例如，生产者发送消息到消息队列中，并通知所有订阅此队列的消费者进行消费。

数据库开发中，当数据库表中的数据发生变化时，需要通知相关的模块进行更新或其他操作。例如，当用户更新了数据库中的某个记录时，就可以通过观察者模式通知所有注册的监听器进行响应。