轻松掌握设计模式：观察者模式——低耦合、高协作的精妙架构

2023-09-26 21:28:25

在软件开发的浩瀚世界中，对象之间交互是不可避免的。为了实现灵活而动态的交互，设计模式应运而生，而观察者模式则以其独到的思想与广泛的应用，在设计模式的家族中熠熠生辉。

观察者模式的核心在于将目标与观察者之间的耦合关系降至最低，建立一种抽象耦合的关系。这种抽象耦合关系允许目标独立于观察者而发生变化，而观察者也可以灵活地订阅或取消订阅目标的事件，而无需更改目标本身。

观察者模式不仅符合依赖倒置原则，而且提供了一种清晰而优雅的触发机制。目标对象只需在状态发生变化时通知观察者即可，而观察者则可以自由地做出响应，而无需关心目标对象的具体实现。这种触发机制使得目标与观察者之间实现了高度的解耦，增强了代码的灵活性与可维护性。

观察者模式在实际应用中有着广泛的应用。例如，在GUI应用程序中，按钮、文本框等控件都是观察者，而模型对象则是目标。当模型对象的状态发生变化时，例如按钮被点击或文本框中的文本被更改，控件就会收到通知并做出相应的响应，例如更新显示或禁用控件。

在发布/订阅系统中，观察者模式也扮演着重要的角色。发布者将信息发布到消息队列中，而订阅者则订阅了该消息队列。当发布者发布信息时，消息队列会将信息发送给订阅者，而订阅者则可以根据需要处理这些信息。

为了加深对观察者模式的理解，让我们通过一个简单的示例来展示其巧妙的实现。假设我们有一个新闻订阅系统，在这个系统中，用户可以订阅他们感兴趣的新闻类别。当有新新闻发布时，系统会将新闻发送给订阅了该类别的所有用户。

// 目标：新闻发布者
class NewsPublisher {
    private List<NewsSubscriber> subscribers;

    public NewsPublisher() {
        subscribers = new ArrayList<>();
    }

    public void addSubscriber(NewsSubscriber subscriber) {
        subscribers.add(subscriber);
    }

    public void removeSubscriber(NewsSubscriber subscriber) {
        subscribers.remove(subscriber);
    }

    public void publishNews(String news) {
        for (NewsSubscriber subscriber : subscribers) {
            subscriber.update(news);
        }
    }
}

// 观察者：新闻订阅者
interface NewsSubscriber {
    void update(String news);
}

// 具体观察者：体育新闻订阅者
class SportsNewsSubscriber implements NewsSubscriber {
    @Override
    public void update(String news) {
        System.out.println("Sports News: " + news);
    }
}

// 具体观察者：娱乐新闻订阅者
class EntertainmentNewsSubscriber implements NewsSubscriber {
    @Override
    public void update(String news) {
        System.out.println("Entertainment News: " + news);
    }
}

// 测试
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        NewsPublisher publisher = new NewsPublisher();

        NewsSubscriber sportsSubscriber = new SportsNewsSubscriber();
        NewsSubscriber entertainmentSubscriber = new EntertainmentNewsSubscriber();

        publisher.addSubscriber(sportsSubscriber);
        publisher.addSubscriber(entertainmentSubscriber);

        publisher.publishNews("Breaking News: New Sports Champion Emerges!");
        publisher.publishNews("Hot Gossip: Celebrity Couple Breaks Up!");

        publisher.removeSubscriber(sportsSubscriber);

        publisher.publishNews("Major Transfer in Football League!");

        publisher.addSubscriber(sportsSubscriber);

        publisher.publishNews("Local Team Wins Championship!");
    }
}