Java Observer模式工作原理

Observer模式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，使得当一个对象改变状态时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。在Java中，Observer模式通常通过以下几个组件实现：

1. Subject（主题）：也称为被观察者，它包含了对观察者的引用列表，并提供了添加、删除观察者的方法。当Subject的状态发生变化时，它会通知所有的观察者。

2. Observer（观察者）：这是一个接口，它定义了一个更新方法，用于在Subject的状态发生变化时接收通知。

3. ConcreteSubject（具体主题）：这是Subject的一个具体实现，它维护了一个具体的状态，当这个状态发生变化时，它会通知所有的观察者。

4. ConcreteObserver（具体观察者）：这是Observer的一个具体实现，它实现了更新方法以响应Subject的状态变化。

下面是Observer模式的工作原理：

1. 注册观察者：ConcreteSubject提供一个方法来注册观察者。当一个Observer想要监听ConcreteSubject的变化时，它会调用ConcreteSubject的注册方法，将自己添加到观察者列表中。

2. 状态变化通知：当ConcreteSubject的状态发生变化时，它会遍历观察者列表，并调用每个观察者的更新方法，将状态变化的信息传递给它们。

3. 更新观察者：每个ConcreteObserver在接收到更新通知后，会根据传递的状态信息来更新自己的状态。

下面是一个简单的Java示例，展示了Observer模式的基本实现：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// Observer接口
interface Observer {
    void update(String message);
}

// Subject接口
interface Subject {
    void registerObserver(Observer o);
    void removeObserver(Observer o);
    void notifyObservers();
}

// ConcreteSubject类
class ConcreteSubject implements Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    private String message;

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
        notifyObservers();
    }

    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        observers.remove(o);
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

// ConcreteObserver类
class ConcreteObserver implements Observer {
    private String name;

    public ConcreteObserver(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + " received message: " + message);
    }
}

// 测试类
public class ObserverPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();

        Observer observer1 = new ConcreteObserver("Observer 1");
        Observer observer2 = new ConcreteObserver("Observer 2");

        subject.registerObserver(observer1);
        subject.registerObserver(observer2);

        subject.setMessage("Hello Observers!");

        subject.removeObserver(observer1);

        subject.setMessage("Hello again!");
    }
}

在这个示例中，ConcreteSubject 是被观察者，它维护了一个观察者列表。当它的状态（message）发生变化时，它会通知所有的观察者。ConcreteObserver 是观察者，它实现了 update 方法来响应状态变化。在 main 方法中，我们创建了一个 ConcreteSubject 实例和两个 ConcreteObserver 实例，并演示了观察者如何注册、接收通知以及如何移除观察者。