观察者模式

本课属于 Coddy Java 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 68 课，共 87 课。

观察者模式是一种行为型设计模式，用于建立对象之间的一对多关系。当一个对象（主题）的状态发生变化时，它的所有依赖对象（观察者）都会自动收到通知并更新。你可以把它想象成订阅新闻简报：每当发布新内容时，订阅者都会收到更新。

这种模式包含两个主要部分：主题维护一个观察者列表，并在发生变化时通知它们；观察者则定义一个更新方法来响应通知：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

interface Observer {
    void update(String message);
}

class NewsPublisher {
    private List<Observer> subscribers = new ArrayList<>();
    
    public void subscribe(Observer observer) {
        subscribers.add(observer);
    }
    
    public void unsubscribe(Observer observer) {
        subscribers.remove(observer);
    }
    
    public void publish(String news) {
        for (Observer subscriber : subscribers) {
            subscriber.update(news);
        }
    }
}

class EmailSubscriber implements Observer {
    private String email;
    
    public EmailSubscriber(String email) {
        this.email = email;
    }
    
    public void update(String message) {
        System.out.println("Email to " + email + ": " + message);
    }
}

发布者发布新闻时，所有订阅者都会自动收到通知：

NewsPublisher publisher = new NewsPublisher();
publisher.subscribe(new EmailSubscriber("alice@mail.com"));
publisher.subscribe(new EmailSubscriber("bob@mail.com"));

publisher.publish("Breaking news!");
// 输出：
// Email to alice@mail.com: Breaking news!
// Email to bob@mail.com: Breaking news!

观察者模式提倡松耦合：主题不需要知道观察者的具体类，只需要知道它们实现了 Observer 接口。这样，你就可以轻松添加新的观察者类型，而无需修改主题。

挑战

简单

让我们使用观察者模式构建一个股价提醒系统！你将创建一个系统，让股票行情器在股价变化时通知多位投资者，每位投资者都可以用自己的方式响应价格更新。

你将把代码分布在四个文件中：

Observer.java：定义所有投资者都要实现的 Observer 接口。它应声明一个方法 update(String stockName, double price)，观察者通过这个方法接收价格变化通知。
StockTicker.java：创建一个主题类，用来维护观察者列表，并在价格变化时通知他们。你的 StockTicker 应包含：
一个私有的 String 字段，用于保存股票名称（通过构造函数设置）。

一个私有的 double 字段，用于保存当前价格（初始值为 0）。

一个私有列表，用于存储已订阅的观察者。

一个 subscribe(Observer observer) 方法，用于将观察者添加到列表中。

一个 unsubscribe(Observer observer) 方法，用于从列表中移除观察者。

一个 setPrice(double price) 方法，用于更新价格，然后调用所有观察者的 update 方法，传入股票名称和新价格，以通知他们。
Investors.java：创建两种不同类型的投资者，并让他们实现 Observer 接口：
DayTrader：有一个通过构造函数设置的私有名称字段。收到更新时，打印 [name] received alert: [stockName] is now $[price] - Making quick trade!

LongTermInvestor：有一个通过构造函数设置的私有名称字段。收到更新时，打印 [name] received alert: [stockName] is now $[price] - Holding steady.

将价格格式化为两位小数。
Main.java：把观察者系统组合起来！你将接收三个输入：股票名称（String）、第一次价格更新（double）和第二次价格更新（double）。
使用给定的股票名称创建一个 StockTicker。创建一个名为 "Alice" 的 DayTrader 和一个名为 "Bob" 的 LongTermInvestor，然后让两者都订阅这个行情器。

将价格设为第一个输入值（所有观察者都会收到通知）。然后取消 Alice 的订阅。最后，将价格设为第二个输入值（这次只通知 Bob）。

你将按顺序接收三个输入：股票名称（String）、第一个价格（double）、第二个价格（double）。

这个挑战展示了观察者模式的优势：StockTicker 不需要了解具体的投资者类型，只需要知道它们实现了 Observer。取消 Alice 的订阅后，她就不会再收到更新，而 Bob 会继续收到通知。这种松散耦合让你可以轻松添加新的投资者类型，而无需修改行情器！

亲手试试

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // 读取输入
        String stockName = scanner.nextLine();
        double firstPrice = scanner.nextDouble();
        double secondPrice = scanner.nextDouble();
        
        // TODO: 用给定的股票名称创建一个 StockTicker
        
        // TODO: 创建一个名为 "Alice" 的 DayTrader
        
        // TODO: 创建一个名为 "Bob" 的 LongTermInvestor
        
        // TODO: 让 Alice 和 Bob 都订阅该股票行情
        
        // TODO: 将价格设置为 firstPrice（两个观察者都会收到通知）
        
        // TODO: 取消 Alice 的订阅
        
        // TODO: 将价格设置为 secondPrice（只有 Bob 会收到通知）
        
        scanner.close();
    }
}

自我测试

这节课包含一个小测验。开始学习即可作答，并记录你的进度。

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