观察者模式的理解和使用

一、是什么？作用

1. 观察者模式定义了一系列对象之间的一对多关系

2. 当一个对象改变状态, 其他依赖着都会受到通知

二、示例

需求: 气象观测天气，并定时更新观测数据，我们的电子仪器需要接受这些数据

1. PUSH模式, 由被观察者推送给观察者

1. 定义主题, 即被观察者

/**
 * 主题
 */
public interface Subject {

    // 添加观察者
    void registerObserver(Observer o);

    // 删除观察者
    void removeObserver(Observer o);

    // 通知
    void notifyObservers();
}

2. 定义观察者的超类，里面只有一个更新的方法

/**
 * 观察者超类
 */
public interface Observer {

    public void update(float temp, float humidity, float pressure);
}

3. 天气数据, 主题的子类

　　1. 有一个属性来存放观察者

　　2. 实现主题的方法

　　3. 有三个数据需要传递(温度、湿度、气压)

/**
 * 天气数据, 实现主题
 */
public class WeatherData implements Subject {

    /**
     * 存储观察者
     */
    private List<Observer> observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

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

    /**
     * 当气象站得到更新观测值时，我们通知观察者
     */
    public void measurementsChanged() {
        notifyObservers();
    }

    /**
     * 模拟气象站更改了气象数据
     */
    public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {
        // 更改气象数据
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;

        // 通知观察者
        measurementsChanged();
    }

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

    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        int i = observers.indexOf(0);
        if (i >= 0) {
            observers.remove(0);
        }
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }

    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }

    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }

    public float getPressure() {
        return pressure;
    }
}

4. 观察者具体类, 实现观察者，将主题通过构造传入，并订阅(这里将耦合度降到了很低了)，实现更新方法

/**
 * 显示当前天气的仪器 - 观察者的具体类
 */
public class NowConditionDisplay implements Observer {
    private float temperature;
    private float humidity;
    private WeatherData weatherData;

    public NowConditionDisplay(WeatherData weatherData) {
        this.weatherData = weatherData;
        weatherData.registerObserver(this);
    }

    @Override
    public void update(float temp, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temp;
        this.humidity = humidity;
        display();
    }

    public void display() {
        System.out.println("[push] 当前温度:" + temperature + " 当前湿度: " + humidity);
    }
}

测试

public class pushMain {

    public static void main(String[] args) {
        WeatherData weatherData = new WeatherData();
        NowConditionDisplay nowConditionDisplay = new NowConditionDisplay(weatherData);

        weatherData.setMeasurements(20, 10, 29.2f);
    }
}


控制台显示：
[push] 当前温度:20.0 当前湿度: 10.0

2. PULL模式, 由观察者去拉数据

1. 天气数据提供者，利用java.util包下的Observable类来实现

import java.util.Observable;

/**
 * 数据提供者
 */
public class WeatherData extends Observable {

    // 三个数据
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

    public WeatherData() {
    }

    public void measurementChanged() {
        setChanged();
        notifyObservers();
    }

    public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;

        measurementChanged();
    }

    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }

    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }

    public float getPressure() {
        return pressure;
    }
}

2. 观察者子类, 实现java.util的Observer 

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

/**
 * @author wb-xp570304 on 2019/7/9
 */
public class NowConditionDisplay implements Observer {

    Observable observable;
    private float temperature;
    private float humidity;

    public NowConditionDisplay(Observable observable) {
        this.observable = observable;
        observable.addObserver(this);
    }

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        if (o instanceof WeatherData) {
            WeatherData weatherData = (WeatherData) o;
            this.temperature = weatherData.getTemperature();
            this.humidity = weatherData.getHumidity();
            display();
        }
    }

    public void display() {
        System.out.println("当前温度: " + temperature + " 湿度: " + humidity);
    }
}

测试：

public class pullMain {

    public static void main(String[] args) {
        WeatherData weatherData = new WeatherData();

        NowConditionDisplay nowConditionDisplay = new NowConditionDisplay(weatherData);

        weatherData.setMeasurements(80, 65, 30f);
    }
}

控制台显示：
　　当前温度: 80.0 湿度: 65.0

小结: 

　　第二种pull的方式这里是利用java.util.Observable来实现的，而且用的是继承，减少了代码的可扩展性

三、总结

 1. 观察者模式的理念是，为交互对象之间的松耦合设计而努力