从JDK到Spring：Java观察者模式的演进与最佳实践

admin 2025-06-27 阅读:9 评论:0

在软件设计中，对象间的通信是一个永恒的话题。当我们需要建立对象间一对多的依赖关系时，观察者模式（Observer Pattern）便闪亮登场。本文将带您深入探索Java中的观察者模式，从基础概念到高级应用，结合JDK实现和Spring框架的...

在软件设计中，对象间的通信是一个永恒的话题。当我们需要建立对象间一对多的依赖关系时，观察者模式（Observer Pattern）便闪亮登场。本文将带您深入探索Java中的观察者模式，从基础概念到高级应用，结合JDK实现和Spring框架的扩展，为您呈现一幅完整的技术图谱。

一、观察者模式核心解析

观察者模式属于行为型设计模式，它定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象（被观察者）状态发生改变时，所有依赖它的对象（观察者）都会自动收到通知并更新。这种模式也被称为发布-订阅模式。

1.1 模式结构

Subject（主题）：维护观察者列表，提供注册和删除观察者的方法
Observer（观察者）：定义更新接口，用于接收主题通知
ConcreteSubject（具体主题）：实现主题接口，状态变化时通知观察者
ConcreteObserver（具体观察者）：实现观察者接口，保持与主题状态一致

1.2 JDK内置实现

Java在java.util包中提供了Observable类和Observer接口，这是观察者模式的经典实现：

从JDK到Spring：Java观察者模式的演进与最佳实践

// 被观察者（主题）
public class WeatherData extends Observable {
    private float temperature;

    public void setMeasurements(float temperature) {
        this.temperature = temperature;
        setChanged();  // 标记状态已改变
        notifyObservers();  // 通知观察者
    }
}

// 观察者
public class CurrentConditionsDisplay implements Observer {
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        if (o instanceof WeatherData) {
            // 处理更新逻辑
        }
    }
}

二、观察者模式的高级应用

2.1 推模型 vs 拉模型

观察者模式有两种数据传递方式：

从JDK到Spring：Java观察者模式的演进与最佳实践

推模型：主题主动将详细数据推送给观察者（通过notifyObservers(Object arg)）
拉模型：观察者收到通知后，主动从主题拉取数据（更常用）

2.2 Java 9+的改进

由于Observable的一些设计缺陷（如不是接口、同步通知等），Java 9开始推荐使用PropertyChangeListener等替代方案。我们可以自己实现更灵活的观察者模式：

从JDK到Spring：Java观察者模式的演进与最佳实践

// 自定义观察者接口
@FunctionalInterface
public interface CustomObserver<T> {
    void update(T event);
}

// 自定义主题
public class CustomObservable<T> {
    private List<CustomObserver<T>> observers = new CopyOnWriteArrayList<>();

    public void addObserver(CustomObserver<T> observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void notifyObservers(T event) {
        observers.forEach(observer -> observer.update(event));
    }
}

三、Spring框架中的观察者模式

Spring通过ApplicationEvent机制提供了更强大的观察者模式实现：

3.1 基本组件

ApplicationEvent：事件基类
ApplicationListener：观察者接口
ApplicationEventPublisher：主题接口

3.2 实战示例

// 定义事件
public class OrderCompletedEvent extends ApplicationEvent {
    private String orderId;

    public OrderCompletedEvent(Object source, String orderId) {
        super(source);
        this.orderId = orderId;
    }
    // getter...
}

// 定义监听器
@Component
public class InventoryUpdateListener implements ApplicationListener<OrderCompletedEvent> {
    @Override
    @Async  // 支持异步处理
    public void onApplicationEvent(OrderCompletedEvent event) {
        // 更新库存逻辑
    }
}

// 发布事件
@Service
public class OrderService {
    @Autowired
    private ApplicationEventPublisher eventPublisher;

    public void completeOrder(String orderId) {
        // 订单处理逻辑...
        eventPublisher.publishEvent(new OrderCompletedEvent(this, orderId));
    }
}