观察者模式（Observer Pattern）是一种行为设计模式，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。当主题对象状态发生变化时，会通知所有观察者，使它们能够自动更新自己的状态。

观察者模式的角色和实现：

1. 主题（Subject）：

   • 主题对象维护一个观察者列表，并提供方法来增加或删除观察者。
   • 当主题状态发生变化时，会通知所有注册的观察者。

2. 观察者（Observer）：

   • 观察者定义了一个更新接口，用于在主题状态发生变化时接收通知和更新自身状态。

3. 具体主题（Concrete Subject）：

   • 具体主题是主题的具体实现，维护着自己的状态。
   • 当状态变化时，负责通知所有注册的观察者。

4. 具体观察者（Concrete Observer）：

   • 具体观察者实现了观察者接口，在接收到主题的通知时执行具体的更新操作。

示例代码演示：

1. 创建主题接口和观察者接口：

// 主题接口
public interface Subject {void registerObserver(Observer observer);void removeObserver(Observer observer);void notifyObservers();
}// 观察者接口
public interface Observer {void update(String message);
}

2. 创建具体主题和具体观察者类：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;// 具体主题实现
public class WeatherStation implements Subject {private List<Observer> observers;private String weatherMessage;public WeatherStation() {this.observers = new ArrayList<>();}@Overridepublic void registerObserver(Observer observer) {observers.add(observer);}@Overridepublic void removeObserver(Observer observer) {observers.remove(observer);}@Overridepublic void notifyObservers() {for (Observer observer : observers) {observer.update(weatherMessage);}}public void setWeatherMessage(String weatherMessage) {this.weatherMessage = weatherMessage;notifyObservers(); // 通知观察者状态更新}
}// 具体观察者实现
public class PhoneDisplay implements Observer {private String weatherMessage;@Overridepublic void update(String message) {this.weatherMessage = message;display();}public void display() {System.out.println("Phone Display: " + weatherMessage);}
}

3. 客户端代码演示观察者模式的应用：

public class Main {public static void main(String[] args) {WeatherStation weatherStation = new WeatherStation();// 创建具体观察者PhoneDisplay phoneDisplay = new PhoneDisplay();// 注册观察者weatherStation.registerObserver(phoneDisplay);// 模拟天气更新，并通知观察者weatherStation.setWeatherMessage("Today is sunny");// 如果需要，可以注销观察者// weatherStation.removeObserver(phoneDisplay);}
}

输出结果：

Phone Display: Today is sunny

在这个例子中：

• WeatherStation 类实现了 Subject 接口，维护一个观察者列表，并负责通知观察者状态变化。
• PhoneDisplay 类实现了 Observer 接口，具体实现了在收到通知时如何更新和显示信息。
• 在 Main 类中，创建了 WeatherStation 和 PhoneDisplay 对象，注册观察者并模拟天气更新，观察者接收到通知后更新并显示最新的天气信息。

观察者模式非常有用，特别是在需要一对多通知的场景，如事件处理、GUI 界面更新、分布式系统中的状态同步等。