Java 觀察者模式全解析：自訂實現與 JDK 內建 API 實戰對比

觀察者模式核心定義

觀察者模式 定義物件間 一對多 依賴：當一個主題 狀態變更，所有依賴的觀察者自動收到通知並更新。典型應用：GUI 事件處理、訂閱發布系統、模型-視圖同步。

角色與協作

方案一：自訂介面實現 (純手工)

1. 定義主題介面

public interface Observable {
    void registerObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

2. 具體主題：價格變更觸發通知

public class Cup implements Observable {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    private float price;

    public void setPrice(float price) {
        this.price = price;
        notifyObservers(); // 價格變更即通知
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer o : observers) {
            o.update(price); // 推模式：直接推送資料
        }
    }
    // register/remove 省略
}

3. 觀察者介面與實現

public interface Observer {
    void update(float price);
}

public class Person implements Observer {
    private String name;
    @Override
    public void update(float price) {
        System.out.println(name + " 收到通知：杯子價格更新為 " + price);
    }
}

4. 測試驗證

Cup cup = new Cup(3000);
cup.registerObserver(new Person("觀察者A"));
cup.registerObserver(new Person("觀察者B"));
cup.setPrice(2698); // 觸發兩個觀察者更新
cup.removeObserver(observerB); // 移除後不再收到
cup.setPrice(1998);

方案二：JDK 內建 API (java.util.Observable/Observer)

注意：JDK 9 標記 @Deprecated，建議改用 PropertyChangeListener、Flow API 或第三方庫 (RxJava, Reactor)。此處僅作教學示範。

1. 主題繼承 Observable

public class Cup extends Observable {
    private float price;
    public void setPrice(float price) {
        this.price = price;
        setChanged(); // 必須呼叫，標記狀態已變更
        notifyObservers(); // 呼叫無參版本，或 notifyObservers(arg) 傳遞資料
    }
}

2. 觀察者實作 Observer 介面

public class Person implements Observer {
    private String name;
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        if (o instanceof Cup) {
            System.out.println(name + " 收到通知：價格 " + ((Cup)o).getPrice());
        }
    }
}

3. 使用差異

• 註冊：cup.addObserver(person) (非 register)
• 移除：cup.deleteObserver(person)
• 通知：setChanged() + notifyObservers() 兩步驟
• update(Observable, Object) 簽名不同，需型別轉換取資料

兩種方案對比

觀察者模式核心價值

1. 鬆耦合：主題僅知觀察者介面，不知具體類
2. 支援廣播：一次狀態變更自動通知所有觀察者
3. 層次分離：主題與觀察者可屬於不同抽象層級
4. 動態關係：運行時可任意增減觀察者

現代替代方案建議

• JavaBeans PropertyChangeListener：標準屬性變更通知
• Spring ApplicationEvent：企業級事件總線
• RxJava / Reactor (Reactive Streams)：函式回應式、背壓、組合子豐富
• Guava EventBus：輕量級進程內事件總線