设计模式(2)--观察者模式

什么是观察者模式

　　举个例子来简单说明下这个模式：假如现在你在一家报社订阅了报纸，每当有新的期刊，那么他们就会把报纸送到你家，如果你什么时候不想看这一期刊的时候，你就可以取消订阅，那么这时候他们就不会将报纸送到你家了。这其实就是利用了观察者模式，先给出两个基本概念：主题，就相当于被观察的对象，这里指的就是报社；观察者，实时接收主题新的数据，这里指的就是订阅报纸的人。

深入理解观察者模式

　　先给出一个问题，然后我们就根据这个问题进行讨论。

　　问题：现在有个气象站，给一些气象显示器实时发送数据，气象显示器所显示的数据方式不一样，有些可能着重温度或者湿度，客户也可以根据自己的需求来开发一份气象显示器。

　　根据这个问题，你的代码可能是这样的：

　　以下代码不是一个文件

//TemperatureDisplay.java 
public class TemperatureDisplay {

    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("temperature is " + temperature);
    }
}

//HumidityDisplay.java 
public class HumidityDisplay {

    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("humidity is " + humidity);
    }
}

//MixDisplay.java 
public class MixDisplay {

    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("temperature is " + temperature);
        System.out.println("humidity is " + humidity);
        System.out.println("pressure is " + pressure);
    }
}

//WeatherData.java
public class WeatherData {

    private float temperature;

    private float humidity;

    private float pressure;

    private TemperatureDisplay temperatureDisplay;

    private HumidityDisplay humidityDisplay;

    private MixDisplay mixDisplay;

    public WeatherData() {
    }

    public WeatherData(TemperatureDisplay temperatureDisplay, HumidityDisplay humidityDisplay,
            MixDisplay mixDisplay) {
        super();
        this.temperatureDisplay = temperatureDisplay;
        this.humidityDisplay = humidityDisplay;
        this.mixDisplay = mixDisplay;
    }

    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }

    public void setTemperature(float temperature) {
        this.temperature = temperature;
    }

    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }

    public void setHumidity(float humidity) {
        this.humidity = humidity;
    }

    public float getPressure() {
        return pressure;
    }

    public void setPressure(float pressure) {
        this.pressure = pressure;
    }

        //当气象数据变更时调用      
    public void measurementsChange() {
        temperatureDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
        humidityDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
        mixDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
    }
}

　　这可能是你最初的想法，或许你的想法比这个更好

　　我们来仔细看下上面的代码，你会发现这个代码的扩展性很差。如果有人想自定义一个气象显示器，那么你必须修改WeatherData这个类中的代码，显然这个代码是不可以让其他人随便进行修改的，因为这个是气象站提供的。所以气象站的设计人员肯定就需要重构这一代码。

 

　　解决方案：

　　我们发现这个气象站就好像是主题一样，而气象显示器就貌似是观察者。你们是怎么看的呢？

　　看看气象显示器的代码，发现都只有一个update方法，当然你可以添加其他的方法，那么我们就可以定义一个接口Display，让所有的气象显示器都实现这个接口。然后在WeatherData类中添加一个集合属性，这个集合中包含的是Display这一类型的对象。

　　为了可扩展性，可能有很多气象站，所以我们定义一个Subject的接口，该接口中主要有三个方法，分别是注册气象显示器、删除注册气象显示器、通知注册气象显示器，即registerObverse、removeObverse、notifyObverse。而每个气象显示器中增加一个都必须有一个Subject类型的属性，并且在构造方法中需要传递一个Subject类型的参数进行实例化这个对象，然后这个气象显示器在这个主题中进行注册。

　　根据这个方案，示例代码如下：

//Subject.java
public interface Subject {

    void registerObverse();

    void removeObverse();

    void notifyObverse();
}

//Display.java
//这就是一个观察者类的接口
public interface Display {

    void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}

//WeatherData.java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class WeatherData implements Subject {

    private float temperature;

    private float humidity;

    private float pressure;

    private List<Display> displays;

    public WeatherData() {
        displays = new ArrayList<>();
    }

    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }

    public void setTemperature(float temperature) {
        this.temperature = temperature;
    }

    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }

    public void setHumidity(float humidity) {
        this.humidity = humidity;
    }

    public float getPressure() {
        return pressure;
    }

    public void setPressure(float pressure) {
        this.pressure = pressure;
    }

    @Override
    public void registerObverse(Display display) {
        displays.add(display);
    }

    @Override
    public void removeObverse(Display display) {
        int i = displays.indexOf(display);
        if(i>=0)
            displays.remove(display);
    }

    @Override
    public void notifyObverse() {
        for(Display display:displays){
            display.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }

    //当气象数据变化时就修改调用这一方法
    public void measurementsChanged(){
        notifyObverse();
    }
    
}

//MixDisplay.java
//这里写了一个气象显示器，其他的跟着类似
public class MixDisplay implements Display {

    private Subject subject;

    public MixDisplay(Subject subject) {
        this.subject = subject;
        subject.registerObverse(this);
    }

    public void remove() {
        subject.removeObverse(this);
    }

    @Override
    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("temperature is " + temperature);
        System.out.println("humidity is " + humidity);
        System.out.println("pressure is " + pressure);
    }

}

　　这时候如果你想自定义一个显示器，只需要实现Display这一接口就可以了，然后在气象显示器中定义一个Subject类型的属性，然后在构造是进行注册该观察者，那么只要气象数据变化了你就可以接受到。这是不是具有很好的可扩展性呢？

　　其实呢Java中内置中就包含了这一模式，其主题就是Observable（这是一个类），观察者则是Obverse（这是一个接口）。

　　所以你可以试试用内置的这一模式实现下以上案例。

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