请解释观察者模式 (Observer) 的概念和作用。它与发布-订阅模式有什么区别和联系?

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观察者模式(Observer Pattern)是一种行为设计模式,它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。当主题对象的状态发生变化时,所有依赖于它的观察者对象都会收到通知并自动更新。

观察者模式的主要作用是解耦,它将观察者和被观察者分离,使得它们可以独立变化。这种模式常用于事件处理系统、数据绑定、实时通知等场景。

本题详细解读

观察者模式的概念

观察者模式包含两个主要角色:

  1. Subject(主题):主题是被观察的对象,它维护一个观察者列表,并提供添加、删除和通知观察者的方法。当主题的状态发生变化时,它会通知所有注册的观察者。

  2. Observer(观察者):观察者是依赖于主题的对象,它定义了一个更新接口,当主题状态变化时,观察者会收到通知并执行相应的更新操作。

观察者模式的作用

  1. 解耦:观察者模式将观察者和被观察者解耦,使得它们可以独立变化。主题不需要知道观察者的具体实现,只需要知道观察者实现了更新接口。

  2. 实时通知:当主题状态发生变化时,所有观察者都会立即收到通知,从而实现实时更新。

  3. 灵活性:可以动态地添加或删除观察者,系统具有很高的灵活性。

观察者模式与发布-订阅模式的区别和联系

  1. 区别

    • 观察者模式:观察者直接订阅主题,主题维护一个观察者列表,并在状态变化时直接通知观察者。
    • 发布-订阅模式:发布者和订阅者通过一个中介(通常是消息队列或事件总线)进行通信,发布者发布消息到中介,中介再将消息分发给订阅者。
  2. 联系

    • 两者都实现了对象间的松耦合,使得对象可以独立变化。
    • 发布-订阅模式可以看作是观察者模式的一种变体,它通过引入中介进一步解耦了发布者和订阅者。

示例代码

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在这个示例中,Subject 是主题,Observer 是观察者。当主题调用 notify 方法时,所有观察者都会收到通知并执行 update 方法。

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