一个对象状态变化，其他依赖它的对象都要做出反应？观察者模式为你提供了完美的解决方案，当一个对象变化时，所有依赖它的对象都会收到通知并自动更新。

在实际开发中，很多时候我们希望某个对象的状态变化能即时通知到其他对象，而不用每次都手动更新所有依赖的对象。观察者模式就像是一个通知系统，当某个对象的状态发生变化时，所有订阅了这个对象的“观察者”都会第一时间接到通知，并进行相应的操作。就像是股票市场的行情变化，一旦某只股票的价格波动，所有的投资者（观察者）都会立即得到通知，从而做出决策。

趣味解读：生活中的“天气预报”

想象一下，你每天早晨都通过手机查看天气预报，得知今天是否下雨。这里，天气变化是“被观察者”，而你就是“观察者”。当天气发生变化时，天气预报系统（被观察者）会及时通知你（观察者），你可以根据天气情况决定是否带伞、穿外套等。这就是观察者模式的运作原理：天气变化（被观察者）通知你（观察者）进行相应的反应。

Java代码案例：观察者模式 - 简单的气象站

假设你正在开发一个气象站系统，气象站实时监测温度，并将温度变化通知给所有注册的观察者（比如显示屏、打印机、移动应用等）。通过观察者模式，你可以在不直接依赖每个显示设备的情况下，轻松实现温度变化通知。

// 1. 观察者接口
interface Observer {
    void update(float temperature);
}
​
// 2. 被观察者接口
interface Subject {
    void registerObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}
​
// 3. 具体的被观察者 - 气象站
class WeatherStation implements Subject {
    private float temperature;
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
​
    public void setTemperature(float temperature) {
        this.temperature = temperature;
        notifyObservers(); // 温度变化时通知所有观察者
    }
​
    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }
​
    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }
​
    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(temperature); // 将当前温度传递给所有观察者
        }
    }
}
​
// 4. 具体观察者 - 显示屏
class DisplayScreen implements Observer {
    @Override
    public void update(float temperature) {
        System.out.println("Display Screen: Current Temperature is " + temperature + "°C");
    }
}
​
// 5. 具体观察者 - 打印机
class Printer implements Observer {
    @Override
    public void update(float temperature) {
        System.out.println("Printer: Printing current temperature: " + temperature + "°C");
    }
}
​
// 6. 客户端代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建气象站
        WeatherStation weatherStation = new WeatherStation();
​
        // 创建并注册观察者
        DisplayScreen displayScreen = new DisplayScreen();
        Printer printer = new Printer();
​
        weatherStation.registerObserver(displayScreen);
        weatherStation.registerObserver(printer);
​
        // 设置温度，所有观察者会收到通知
        weatherStation.setTemperature(25.5f);
        weatherStation.setTemperature(30.2f);
    }
}

解析：

  • 观察者接口：Observer 接口定义了一个 update() 方法，用于接收并处理状态变化的通知。

  • 被观察者接口：Subject 接口定义了管理观察者的方法，包括注册、删除和通知观察者。

  • 具体的被观察者 - 气象站：WeatherStation 类实现了 Subject 接口，当温度变化时，气象站会通知所有已注册的观察者。

  • 具体观察者 - 显示屏和打印机：DisplayScreen 和 Printer 类分别实现了 Observer 接口，并在收到温度变化通知时进行更新操作。

  • 客户端代码：在 Main 类中，我们创建了气象站对象和两个观察者对象（显示屏和打印机），并注册了这些观察者。当气象站的温度发生变化时，所有观察者都会接收到更新的通知。

运行结果：

Display Screen: Current Temperature is 25.5°C
Printer: Printing current temperature: 25.5°C
Display Screen: Current Temperature is 30.2°C
Printer: Printing current temperature: 30.2°C

实际应用场景：

  1. UI界面更新：观察者模式常用于GUI应用中。当一个模型对象的状态变化时，所有需要显示这些数据的界面（如表格、图表等）都会自动更新，用户界面不需要直接知道这些数据的具体变化。

  2. 事件驱动编程：在一些事件驱动的编程模型中，比如Web开发或前端开发，用户的操作会触发事件，观察者模式可以帮助管理这些事件的响应，确保系统的模块化和解耦。

  3. 社交网络通知系统：例如，社交网络中，当一个用户发布了新动态，所有关注该用户的其他用户都会收到通知。这里，发布者是被观察者，所有关注者是观察者。

总结

观察者模式通过建立一个“观察者”与“被观察者”之间的关系，让多个对象能够在某个对象状态发生变化时及时响应。它的优势在于减少了对象之间的耦合性，提高了系统的灵活性和可扩展性。在很多需要动态更新界面或通知其他对象的场景中，观察者模式都是一个非常有效的设计模式。