觀察者模式深度解析：Java 實現與角色協作圖解

模式定義與四大角色

觀察者模式定義對象間一對多依賴，當主題狀態改變時，自動通知並更新所有觀察者。四大角色：

類結構圖

Java 完整實現

1. 接口定義

// 抽象主題
public interface Subject {
    void addWatcher(Watcher watcher);
    void removeWatcher(Watcher watcher);
    void notify(String message);
}

// 抽象觀察者
public interface Watcher {
    void update(String message);
}

2. 具體主題實現

public class ConcreteSubject implements Subject {
    private List watchers = new ArrayList<>();

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

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

    @Override
    public void notify(String message) {
        for (Watcher w : watchers) w.update(message);
    }
}

3. 具體觀察者實現

public class ConcreteWatcher implements Watcher {
    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(this + ": " + message);
    }
}

4. 測試驗證

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Subject subject = new ConcreteSubject();
        Watcher w1 = new ConcreteWatcher();
        Watcher w2 = new ConcreteWatcher();
        Watcher w3 = new ConcreteWatcher();

        subject.addWatcher(w1);
        subject.addWatcher(w2);
        subject.addWatcher(w3);

        subject.notify("Hello");  // 三個觀察者均收到
        subject.removeWatcher(w1);
        subject.notify("bye~");   // 僅 w2、w3 收到
    }
}

核心優勢

• 解耦：主題與觀察者無直接依賴，僅通過接口交互。
• 動態性：運行時可任意增減觀察者。
• 廣播通信：一條通知自動分發給所有訂閱者。