Java 观察者模式详解：核心概念、实现原理与代码示例

雨后青山

发布时间：2026-10-13| 4人浏览过

原创

观察者模式用于建立对象间的一对多依赖，使主题变化能自动通知所有注册者。本文将深入解析 Java 中的实现方式，包括接口定义、集合管理及完整的测试用例，助力掌握这一经典设计模式。

观察者模式的核心概念

观察者模式（Observer Pattern）是一种行为型设计模式，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，会通知所有注册的观察者对象，使它们能够自动做出相应的响应或更新。

这种模式广泛应用于事件处理系统、GUI 界面开发以及消息推送场景。其核心价值在于实现了“发布-订阅”机制的解耦：主题无需知道观察者的具体实现，只需维护一个观察者列表并统一触发通知。

Java 中的实现架构

在 Java 中实现标准的观察者模式，通常需要定义以下两个关键角色：

观察者（Observer）：定义更新接口。所有需要接收通知的对象必须实现此接口。
被观察者/主题（Subject/Observable）：负责管理观察者的注册、移除，并在状态改变时遍历列表进行通知。

第1步：定义观察者接口

首先创建 Observer 接口，确立统一的更新方法签名。这是解耦的关键，确保主题只依赖抽象而非具体类。

/**
 * 观察者接口：观察者需实现此接口以接收更新
 */
public interface Observer {
    public void update(Object obj);
}

第2步：定义被观察者接口

接着定义 BeenObserved 接口（或称 Subject），包含添加、移除观察者和发送通知的方法。采用接口形式便于后续扩展为抽象类实现。

/**
 * 被观察者接口：管理观察者集合及通知分发
 */
public interface BeenObserved {
    public void addObserver(Observer obs);       // 添加观察者
    public void removeObserver(Observer obs);    // 移除观察者
    public void notifyObservers(String changed); // 触发通知
}

第3步：实现具体主题类

ConcreteWatched 是实现类，内部使用 List<Observer> 维护观察者列表。注意在添加和移除时需检查是否存在，避免重复或空指针异常；通知时则逐个调用更新方法。

/**
 * 具体的被观察者实现
 */
public class ConcreteWatched implements BeenObserved {
    // 维护观察者集合
    private List<Observer> list = new ArrayList<>();

    @Override
    public void addObserver(Observer obs) {
        if (!list.contains(obs)) {
            list.add(obs);
        }
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer obs) {
        if (list.contains(obs)) {
            list.remove(obs);
        }
    }

    @Override
    public void notifyObservers(String change) {
        // 遍历所有观察者并执行更新
        for (Observer obs : list) {
            obs.update(change);
        }
    }
}

第4步：实现具体观察者类

具体观察者类实现 Observer 接口，定义接收到通知后的实际业务逻辑。在此示例中，仅打印收到的数据。

/**
 * 具体的观察者实现
 */
public class SpecificWatcher implements Observer {
    @Override
    public void update(Object obj) {
        System.out.println("收到通知：" + obj.toString());
    }
}

完整测试流程与结果验证

通过 Test 类验证模式的有效性。测试分为两个阶段：先添加三个观察者并触发一次通知，再移除一个观察者后再次触发，观察输出差异。

/**
 * 测试入口
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 初始化主题
        BeenObserved bObs = new ConcreteWatched();
        
        // 2. 创建并注册三个观察者
        Observer obs1 = new SpecificWatcher();
        Observer obs2 = new SpecificWatcher();
        Observer obs3 = new SpecificWatcher();

        bObs.addObserver(obs1);
        bObs.addObserver(obs2);
        bObs.addObserver(obs3);
        
        // 3. 第一次通知：所有观察者应接收消息
        System.out.println("=== 第一次通知 ===");
        bObs.notifyObservers("***收到了通知***");

        System.out.println("----------分隔线--------------");

        // 4. 移除中间观察者
        bObs.removeObserver(obs2);
        
        // 5. 第二次通知：只有 obs1 和 obs3 响应
        System.out.println("=== 第二次通知 ===");
        bObs.notifyObservers("***少了一个观察者***");
    }
}

运行上述代码，控制台将按预期输出两次通知结果。第一次包含三条日志，第二次仅包含两条，证明移除操作生效且通知机制正确。