发布-订阅模式（Publish/Subscribe Pattern）是一种消息通信模式，在这种模式中，发送者不会将消息直接发送给接收者，而是将这些消息发布到一个公共的消息队列中，由接收者自行订阅并消费这些消息。这种模式减少了对象之间的耦合度，让系统的设计更加灵活和可扩展。
让我们通过一个简单的例子来理解发布-订阅模式的运作方式。假设我们正在开发一款天气预报应用，这个应用需要实时更新天气信息，并且能够通知不同的组件，如温度显示组件、湿度显示组件等。使用发布-订阅模式可以轻松实现这一功能。
首先，定义一个 WeatherEventPublisher 类作为发布者，它负责收集天气数据，并向所有订阅者广播变化的信息。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class WeatherEventPublisher {
private List<WeatherEventListener> subscribers = new ArrayList<>();
public void subscribe(WeatherEventListener subscriber) {
subscribers.add(subscriber);
}
public void unsubscribe(WeatherEventListener subscriber) {
subscribers.remove(subscriber);
}
public void notifySubscribers(String event) {
for (WeatherEventListener subscriber : subscribers) {
subscriber.onWeatherEvent(event);
}
}
public void setWeatherData(String weatherData) {
System.out.println("Weather data changed: " + weatherData);
notifySubscribers(weatherData);
}
}
接下来，定义一个 WeatherEventListener 接口，所有的订阅者都需要实现这个接口中的方法，以便在接收到事件时执行相应的操作。
public interface WeatherEventListener {
void onWeatherEvent(String event);
}
然后创建具体的订阅者类，比如 TemperatureDisplay 和 HumidityDisplay。
public class TemperatureDisplay implements WeatherEventListener {
@Override
public void onWeatherEvent(String event) {
System.out.println("TemperatureDisplay received: " + event);
}
}
public class HumidityDisplay implements WeatherEventListener {
@Override
public void onWeatherEvent(String event) {
System.out.println("HumidityDisplay received: " + event);
}
}
最后，我们可以在主程序中实例化这些类，并测试发布-订阅模式的效果。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
WeatherEventPublisher publisher = new WeatherEventPublisher();
// 创建订阅者
TemperatureDisplay temperatureDisplay = new TemperatureDisplay();
HumidityDisplay humidityDisplay = new HumidityDisplay();
// 订阅事件
publisher.subscribe(temperatureDisplay);
publisher.subscribe(humidityDisplay);
// 更新天气数据
publisher.setWeatherData("Sunny");
publisher.setWeatherData("Rainy");
// 取消订阅
publisher.unsubscribe(temperatureDisplay);
// 再次更新天气数据
publisher.setWeatherData("Cloudy");
}
}
在这个例子中，WeatherEventPublisher 作为发布者，它维护了一个订阅者的列表，并在天气数据发生变化时调用 notifySubscribers 方法来通知所有的订阅者。TemperatureDisplay 和 HumidityDisplay 是订阅者，它们实现了 WeatherEventListener 接口，因此能够在接收到通知后执行特定的操作。
发布-订阅模式非常适合用于构建事件驱动的应用程序或系统，特别是在需要解耦不同组件的情况下。通过这种方式，我们可以轻松地添加新的订阅者或者修改现有订阅者的行为，而不需要改变发布者或其他订阅者的代码，从而使得系统的扩展性和可维护性大大提高。
