觀察者（Observer）模式又名發(fā)布-訂閱（Publish/Subscribe）模式，是四人組（GoF，即 Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson 和 John Vlissides）在1994合著的《設計模式：可復用面向?qū)ο筌浖幕A》中提出的（詳見書中293-313頁）。盡管這種模式已經(jīng)有相當長的歷史，它仍然廣泛適用于各種場景，甚至成為了標準Java庫的一個組成部分。目前雖然已經(jīng)有大量關于觀察者模式的文章，但它們都專注于在 Java 中的實現(xiàn)，卻忽視了開發(fā)者在Java中使用觀察者模式時遇到的各種問題。
　　本文的寫作初衷就是為了填補這一空白：本文主要介紹通過使用 Java8 架構實現(xiàn)觀察者模式，并在此基礎上進一步探討關于經(jīng)典模式的復雜問題，包括匿名內(nèi)部類、lambda 表達式、線程安全以及非平凡耗時長的觀察者實現(xiàn)。本文內(nèi)容雖然并不全面，很多這種模式所涉及的復雜問題，遠不是一篇文章就能說清的。但是讀完本文，讀者能了解什么是觀察者模式，它在Java中的通用性以及如何處理在 Java 中實現(xiàn)觀察者模式時的一些常見問題。
　　觀察者模式
　　根據(jù) GoF 提出的經(jīng)典定義，觀察者模式的主旨是：
　　定義對象間的一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。
　　什么意思呢？很多軟件應用中，對象之間的狀態(tài)都是互相依賴的。例如，如果一個應用專注于數(shù)值數(shù)據(jù)加工，這個數(shù)據(jù)也許會通過圖形用戶界面（GUI）的表格或圖表來展現(xiàn)或者兩者同時使用，也就是說，當?shù)讓訑?shù)據(jù)更新時，相應的 GUI 組件也要更新。問題的關鍵在于如何做到底層數(shù)據(jù)更新時 GUI 組件也隨之更新，同時盡量減小 GUI 組件和底層數(shù)據(jù)的耦合度。
　　一種簡單且不可擴展的解決方案是給管理這些底層數(shù)據(jù)的對象該表格和圖像 GUI 組件的引用，使得對象可以在底層數(shù)據(jù)變化時能夠通知 GUI 組件。顯然，對于處理有更多 GUI 組件的復雜應用，這個簡單的解決方案很快顯示出其不足。例如，有20個 GUI 組件都依賴于底層數(shù)據(jù)，那么管理底層數(shù)據(jù)的對象就需要維護指向這20個組件的引用。隨著依賴于相關數(shù)據(jù)的對象數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)管理和對象之間的耦合度也變得難以控制。
　　另一個更好的解決方案是允許對象注冊獲取感興趣數(shù)據(jù)更新的權限，當數(shù)據(jù)變化時，數(shù)據(jù)管理器就會通知這些對象。通俗地說就是，讓感興趣的數(shù)據(jù)對象告訴管理器：“當數(shù)據(jù)變化時請通知我”。此外，這些對象不僅可以注冊獲取更新通知，也可以取消注冊，保證數(shù)據(jù)管理器在數(shù)據(jù)變化時不再通知該對象。在 GoF 的原始定義中，注冊獲取更新的對象叫作“觀察者”（observer），對應的數(shù)據(jù)管理器叫作“目標”（Subject），觀察者感興趣的數(shù)據(jù)叫作“目標狀態(tài)”，注冊過程叫“添加”（attach），撤銷觀察的過程叫“移除”（detach）。前文已經(jīng)提到觀察者模式又叫發(fā)布－訂閱模式，可以理解為客戶訂閱關于目標的觀察者，當目標狀態(tài)更新時，目標把這些更新發(fā)布給訂閱者（這種設計模式擴展為通用架構，稱為發(fā)布——訂閱架構）。這些概念可以用下面的類圖表示：