Java观察者模式在多线程环境下的应用

观察者模式（Observer Pattern）是一种行为设计模式，它定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。在多线程环境下使用观察者模式时，需要特别注意线程安全问题。

以下是一个简单的Java示例，展示了如何在多线程环境下使用观察者模式：

1. 定义观察者接口：

public interface Observer {
    void update(String message);
}

2. 定义主题接口：

public interface Subject {
    void registerObserver(Observer observer);
    void removeObserver(Observer observer);
    void notifyObservers();
}

3. 实现具体的主题类：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ConcreteSubject implements Subject {
    private List<Observer> observers = new CopyOnWriteArrayList<>();

    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update("New message");
        }
    }
}

这里使用了CopyOnWriteArrayList来存储观察者列表，它是一个线程安全的集合，适用于多线程环境。

4. 实现具体的观察者类：

public class ConcreteObserver implements Observer {
    private String name;

    public ConcreteObserver(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void update(String message) {
        System.out.println(name + " received message: " + message);
    }
}

5. 在多线程环境下使用观察者模式：

public class ObserverPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();

        Observer observer1 = new ConcreteObserver("Observer1");
        Observer observer2 = new ConcreteObserver("Observer2");
        Observer observer3 = new ConcreteObserver("Observer3");

        subject.registerObserver(observer1);
        subject.registerObserver(observer2);
        subject.registerObserver(observer3);

        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            subject.notifyObservers();
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            subject.notifyObservers();
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个ConcreteSubject对象和三个ConcreteObserver对象。然后，我们启动了两个线程，它们分别在不同的时间调用notifyObservers()方法来通知观察者。由于我们使用了CopyOnWriteArrayList，所以在多线程环境下，观察者列表的操作是线程安全的。