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观察者模式（observer pattern）在对象之间定义一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变状态，依赖它的对象都会收到通知，并自动更新。它是发布-订阅的基础结构。

意图

定义对象之间的一对多依赖，当一个对象状态改变时，它的所有依赖都会收到通知并且自动更新状态。

主题（Subject）是被观察的对象，而其所有依赖者（Observer）称为观察者。

类图

主题（Subject）具有注册和移除观察者、并通知所有观察者的功能，主题是通过维护一张观察者列表来实现这些操作的。观察者（Observer）的注册功能需要调用主题的 registerObserver() 方法。原文图片丢失，据文字重绘。

classDiagram
    class Subject {
        <<interface>>
        +registerObserver(Observer)
        +removeObserver(Observer)
        +notifyObserver()
    }
    class WeatherData {
        -List~Observer~ observers
        -float temperature
        -float humidity
        -float pressure
        +setMeasurements(float, float, float)
    }
    class Observer {
        <<interface>>
        +update(float, float, float)
    }
    class StatisticsDisplay
    class CurrentConditionsDisplay
    Subject <|.. WeatherData
    Observer <|.. StatisticsDisplay
    Observer <|.. CurrentConditionsDisplay
    WeatherData o-- Observer : observers
    StatisticsDisplay ..> Subject : 注册
    CurrentConditionsDisplay ..> Subject : 注册

实现

天气数据布告板会在天气信息发生改变时更新其内容，布告板有多个，并且在将来会继续增加。

主题接口和实现，状态变化时通知所有观察者：

public interface Subject {
    void resisterObserver(Observer o);
    void removeObserver(Observer o);
    void notifyObserver();
}

public class WeatherData implements Subject {

    private List<Observer> observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

    public WeatherData() {
        observers = new ArrayList<>();
    }

    public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        notifyObserver();
    }

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

    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        int i = observers.indexOf(o);
        if (i >= 0) {
            observers.remove(i);
        }
    }

    @Override
    public void notifyObserver() {
        for (Observer o : observers) {
            o.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }
}

观察者接口和两个布告板，构造时向主题注册自己：

public interface Observer {
    void update(float temp, float humidity, float pressure);
}

public class StatisticsDisplay implements Observer {

    public StatisticsDisplay(Subject weatherData) {
        weatherData.resisterObserver(this);
    }

    @Override
    public void update(float temp, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("StatisticsDisplay.update: " + temp + " " + humidity + " " + pressure);
    }
}

public class CurrentConditionsDisplay implements Observer {

    public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData) {
        weatherData.resisterObserver(this);
    }

    @Override
    public void update(float temp, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("CurrentConditionsDisplay.update: " + temp + " " + humidity + " " + pressure);
    }
}

public class WeatherStation {

    public static void main(String[] args) {
        WeatherData weatherData = new WeatherData();
        CurrentConditionsDisplay currentConditionsDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
        StatisticsDisplay statisticsDisplay = new StatisticsDisplay(weatherData);
        weatherData.setMeasurements(0, 0, 0);
        weatherData.setMeasurements(1, 1, 1);
    }
}

输出：

CurrentConditionsDisplay.update: 0.0 0.0 0.0
StatisticsDisplay.update: 0.0 0.0 0.0
CurrentConditionsDisplay.update: 1.0 1.0 1.0
StatisticsDisplay.update: 1.0 1.0 1.0

JDK 中的应用

• java.util.Observer
• java.util.EventListener
• javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener
• RxJava

相关模式：与中介者的对比

观察者与中介者都在处理对象之间的通信：观察者是”一对多”的发布-订阅，主题状态变化单向广播给观察者；中介者集中管理多个同事对象之间的双向交互，把网状依赖收拢为星形。需要状态通知用观察者，需要多方协调用中介者。

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