【デザインパターン】Observerパターンの学習備忘録

概要

Observer パターンは、あるオブジェクト（Subject）の状態が変化した際に、その変化を複数の依存するオブジェクト（Observer）に通知し、オブザーバーがその変化に対応する動作を実行できるようにするデザインパターンである。このパターンは、オブジェクト間の依存を減らし、柔軟な通知システムを実現するのに適している。

利用目的

• 状態が変わったときに、関連する他のオブジェクトに自動的に通知を行う必要がある場合。
• 監視対象（Subject）と監視者（Observer）間の結合度を低く保ちながら、柔軟な拡張を可能にする。
• イベントドリブンなシステムや、リアルタイムで更新が必要な UI コンポーネントなどに使用される。

注意点

• Observer の数が多い場合、通知処理が重くなる可能性がある。
• 通知する内容が多岐にわたる場合、通知内容を効率的に設計する必要がある。
• 循環参照や無限ループを避けるために、適切な管理が必要である。

実装

以下に、Observer パターンを Java で実装した例を示す。この実装では、状態を監視するSubjectと、それに応じて通知を受けるObserverを実装する。

Observer.java

// Observer.java - オブザーバーインターフェース（観察者）

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

Subject.java

// Subject.java - サブジェクトインターフェース（被観察者、通知者）

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

ConcreteSubject.java

// ConcreteSubject.java - サブジェクトの具体的実装
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ConcreteSubject implements Subject {
    private List<Observer> observers;
    private String message;

    public ConcreteSubject() {
        this.observers = new ArrayList<>();
    }

    @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(message);
        }
    }

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
        notifyObservers();
    }

}

ConcreteObserver.java

// ConcreteObserver.java - オブザーバーの具体的実装
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);
    }

}

App.java

// App.java - 実行例
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        // サブジェクトを作成
        ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();

        // オブザーバーを作成
        Observer observer1 = new ConcreteObserver("Observer 1");
        Observer observer2 = new ConcreteObserver("Observer 2");

        // オブザーバーをサブジェクトに登録
        subject.registerObserver(observer1);
        subject.registerObserver(observer2);

        // サブジェクトにメッセージを設定し、オブザーバーに通知
        subject.setMessage("Hello Observers!");

        // Observer 1を削除し、再度通知
        subject.removeObserver(observer1);
        subject.setMessage("Observer 1 has been removed");
    }

}

クラス図