设计模式之观察者模式(Observer pattern)

最近参加了一次面试，其中笔试题有一道编程题，在更换掉试题的描述场景后，大意如下：

上课铃声响起，学生A/B/C/D进入教室；下课铃声响起，学生A/B/C/D离开教室。

要求使用设计模式的思想完成铃与学生两个类的解耦并画出UML类图。

看到这道题之后自己第一时间便想到了装饰器模式，定义一个装饰类继承铃的接口，在上课铃与下课铃的接口中添加学生们的动作，UML类图如下：

最后的确做到了解耦，但总觉得与装饰器模式的应用场景不太匹配，最后面试官给了个提示——观察者模式——于是豁然开朗，本题的场景毫无疑问更适合使用观察者模式来解决，观察者模式定义对象间的一种一对多依赖关系，使得每当一个对象状态发生改变时，其相关依赖对象皆得到通知并被自动更新。

该道题使用观察者模式的UML类图如下：

实现代码如下(Java:jdk1.8.0_144)：

import java.util.Observable;

public abstract class IBell extends Observable {
    public enum State {
        上课, 下课
    }

    public abstract void firstRing();

    public abstract void secondRing();
}

public class Bell extends IBell {

    @Override
    public void firstRing() {
        System.out.println("上课铃响了！！！");
        super.setChanged();// 修改对象状态才能触发观察者的通知事件
        this.notifyObservers(State.上课);
    }

    @Override
    public void secondRing() {
        System.out.println("下课铃响了！！！");
        super.setChanged();// 修改对象状态才能触发观察者的通知事件
        this.notifyObservers(State.下课);
    }

}

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

import org.lxp.dailylog.web.util.IBell.State;

public abstract class IStudent implements Observer {
    public abstract void enterClassRoom();

    public abstract void leaveClassRoom();

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        switch (State.valueOf(arg.toString())) {
        case 上课:
            enterClassRoom();
            break;
        case 下课:
            leaveClassRoom();
            break;
        }
    }

}

public class Student extends IStudent {
    private String name;

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

    @Override
    public void enterClassRoom() {
        System.out.println("Student " + this.name + " enters classroom");
    }

    @Override
    public void leaveClassRoom() {
        System.out.println("Student " + this.name + " leaves classroom");
    }
}

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Student A = new Student("A");
        Student B = new Student("B");
        Student C = new Student("C");
        Student D = new Student("D");
        Bell bell = new Bell();
        bell.addObserver(D);
        bell.addObserver(C);
        bell.addObserver(B);
        bell.addObserver(A);
        bell.firstRing();
        bell.secondRing();
    }

}

输出结果如下：