Java 觀察者模式完整實戰：從核心角色到代碼落地

前言

觀察者模式定義對象間一對多依賴：主題狀態變更時，自動通知所有觀察者。廣泛應用於事件總線、GUI 監聽、消息推送、Spring ApplicationEvent 等場景。

核心角色（四大接口/類）

代碼實現（標準 JDK，無第三方依賴）

1. 抽象觀察者

public interface Watcher {
    void update(String event);  // 也可傳遞 EventObject 豐富載荷
}

2. 抽象主題

public interface Watched {
    void addWatcher(Watcher watcher);
    void removeWatcher(Watcher watcher);
    void notifyWatchers(String event);
}

3. 具體觀察者

public class ConcreteWatcher implements Watcher {
    @Override
    public void update(String event) {
        System.out.println("收到通知: " + event);
        // 實際業務：刷新 UI、發送郵件、寫日誌...
    }
}

4. 具體主題

import java.util.*;

public class ConcreteWatched implements Watched {
    private final List<Watcher> watchers = new ArrayList<>();

    @Override
    public void addWatcher(Watcher watcher) {
        if (!watchers.contains(watcher)) watchers.add(watcher);
    }

    @Override
    public void removeWatcher(Watcher watcher) {
        watchers.remove(watcher);
    }

    @Override
    public void notifyWatchers(String event) {
        // 建議複製列表防止並發修改，或用 CopyOnWriteArrayList
        for (Watcher w : new ArrayList<>(watchers)) {
            w.update(event);
        }
    }

    // 業務方法觸發通知
    public void doBusiness() {
        // ... 業務邏輯
        notifyWatchers("高興");
    }
}

5. 測試驗證

public class ObserverDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Watched subject = new ConcreteWatched();
        subject.addWatcher(new ConcreteWatcher());
        subject.addWatcher(new ConcreteWatcher());
        subject.addWatcher(new ConcreteWatcher());
        subject.notifyWatchers("高興");  // 或 subject.doBusiness();
    }
}

進階優化方向

1. 線程安全：觀察者列表用 CopyOnWriteArrayList 或鎖保護。
2. 異步通知：notifyWatchers 提交到線程池，避免阻塞主題線程。
3. 事件對象：將 String 升級為 EventObject 子類，攜帶源、時間戳、負載。
4. 弱引用：WeakReference<Watcher> 防止觀察者無法 GC（如 GUI 組件）。
5. Spring 整合：ApplicationEventPublisher + @EventListener 實現解耦的域事件總線。

JDK 內置支持

• java.util.Observable / Observer（Java 9 棄用，不推薦新代碼使用）。
• PropertyChangeSupport / PropertyChangeListener（JavaBeans 屬性變更通知）。

總結

觀察者模式核心在於主題不依賴具體觀察者，通過接口解耦。手寫版本適合輕量級場景；企業級應用建議直接使用 Spring 事件機制或成熟事件總線。掌握手寫實現，能深度理解框架底層原理。