设计模式思考之观察者模式

2019-03-03 本文已影响0人 lhsjohn

观察者模式的定义：

观察者模式定义了对象的一对多依赖，这样一来，让一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并且会自动更新。

观察者模式的实例：

实例：建立一个气象站应用，利用WeatherData对象取得数据，并更新三个布告板：当前状况、气象统计和天气预报，当WeatherObject对象获得最新的测量数据时，三种布告板必须实时更新。

其实观察者模式可以从订报的角度来理解。
拿报纸的订阅来举例子：

报社的业务就是出版报纸
向某家报社订阅了报纸，只要他们有心得报纸出版，就会给你送过来。只要你是他们的订户，你就会一直收到新报纸。
当你不再看报纸的时候，取消订阅，他们就不会再送报纸过来
只要报社还在运营，就会一直有人向他们订阅报纸或者取消订阅报纸。

定义观察者模式，类图

观察者模式类图.png

任何时候我们都可以增加新的观察者，因为主题唯一依赖的东西是一个实现了Observer接口的对象列表。所以我们可以随时增加观察者。事实上，在运行时我们可以用新的观察者取代现有的观察者，主题不会受到任何影响。同样的也可以在任何时候删除某些观察者。

有新类型的观察者出现时，主题的代码不需要修改。加入我们有个新的具体类需要当观察者，我们不需要为了兼容新类型而修改主题的代码，所有要做的就是在新的类里实现此观察者接口，然后注册为观察者即可。主题不在乎别的，它只会发送通知给所有实现了观察者接口的对象。

这里体现了我们的一个设计原则，即为了交互对象之间的松耦合设计而努力。
松耦合的设计之所以能让我们建立有弹性的OO系统，能够应对变化，是因为对象之间的相互依赖降到了最低。

基于以上的原则，我们可以得出我们对于该气象站的设计图：

气象站设计图.png

下面我们用代码来实现气象站

让我们从建立接口开始

Public interface Subject{
//这两个方法都需要一个观察者作为变量，该观察者是用来注册或者被删除的
    Public void registerObserver(Observer o);
       Public void removeObserver(Observer o);
     //当主题状态改变时，这个方法会被调用，以通知所有的观察者
        Public void notifyObservers();
}

Public interface Observer{
//当气象观测值改变时，主题会把这些状态值当做方法的参数，传递给观察者。
 Public void update(float temp,float humidity,float pressure);

}

Public interface DisplayElement{
//当布告板需要显示时，调用此方法。
  Public void display();
}

在WeatherData中实现接口

Public class WeatherData implements Subject{

 Private ArrayList observers;
 Private float temperature;
 Private float humidity;
 Private float pressure;

}

 Public WeatherData(){
      Ovservers=new ArrayList();
 }

 Public void registreObserver(Observer o){
       Observers.add(o);

 }

 Public void removeObserver(Observer o){
     int i=observers.indexOf(o);
       If(i>=0){
        Observers.remove(i);
     }
 }

Public void notifyObservers(){
  for(int i=0;i<observers.size();i++){
    Observer observer =(Observer) observers.get(i);
    Observer.update(temperature,humidity,pressure);
 }
}

Public void messurementsChanged(){
 notifyObservers();

}


Public void setMeasurements(float temperature,float     humidity,float pressure) {

  this.temperature=temperature;
  this.humidity=humidity;
  this.pressure=pressure;

}

//WeatherData的其他方法

}

现在让我们来建立布告板

Public class CurrentConditionsDisplay implements Observer ,DisplayElement {
  Private float temperature;
  Private float humidity;
  Private Subject weatherData;
 
  //构造器需要weatherData对象作为注册之用
   Public CurrentConditionsDisplay(Subjecy weatherData){
     this.weatherData =weatherData;
     weatherData.registerObserver(this);
   }

  Public void update(float temperature,float humidity,float pressure) {
        this.temperature=temperature;
        this.humidity=humidity;
            Display();
  }

  Public void display(){
  
    System.out.println(“Current conditions: “+temperature +”℃ and ” +humidity+ “% humidity”)
     }
   
}

最后我们可以建立一个测试程序

Public class WeatherStation {
 
   Public static void main(String[] args) {
    WeatherData weatherData=new WeatherData();
    CurrentConditionsDisplay currentDisplay =new CurrentConditionsDisplay(weatherData);

    weatherData.setMeasurements(24,65,30.4f);
    weatherData.setMeasurements(25,64,29.4f);
    weatherData.setMeasurements(29,59,28.4f);

 }

}

运行程序，即可看到输出结果

Current conditions: 24 ℃ and 65.0 % humidity

Current conditions: 25 ℃ and 64.0 % humidity

Current conditions: 29 ℃ and 59.0 % humidity

这样一个观察者模式的实例就完成了

java还有内置的观察者模式，Java API内有内置的观察者模式，java.util包内包含最基本的Observer接口与Observeable类，这和我们的Subject接口和 Observer接口很相似。

用我们的这个气象站的实现作比较，用java内置的观察者模式是有一点小的差异的，最明显的差异是WeatherData(也就是我们的主题)现在要扩展字Observable类，并继承一些添加、删除、通知观察者的方法。

下面是收集的一些比较好的有关于观察者模式的博文

1.观察者模式和Spring的结合 https://blog.csdn.net/zlts000/article/details/53462181?ref=myread

2.观察者模式与事件监听机制 https://blog.csdn.net/qq_22873427/article/details/77169781

3.设计模式--观察者模式的思考 https://mrdear.cn/2018/04/20/experience/design_patterns--observer/

4.设计模式之观察者和监听器的区别 https://blog.csdn.net/xiaoliuliu2050/article/details/73274985