观察者模式

【0】README

0.1）本文部分文字描述转自“head first 设计模式”， 旨在学习 观察者模式 的基础知识；

0.2）for source code of observer pattern, please visit 观察者模式源代码

0.3）类图概览

【1】实际荔枝

1.1）需求：气象站希望某公司建立一个手机app，有三种布告板，分别显示当前状况，气象统计和简单的预报；

1.2）我公司的工作：建立一个app，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；

【2】对WeatherData 进行分析（Analysis） 

A1）WeatherData 类具有getter 方法，可以取得三个测量值： 温度，湿度和气压；

A2）当新的测量数据准备好时，measurementsChanges()方法就会被调用；

A3）我们需要三个布告板：当前状况布告，气象统计布告，天气预报布告；

A4）此系统必须可以扩展，让其他开发人员建立定制的布告板，用户可以随心所欲地添加或删除任何布告板。初始的布告板有三类：当前状况布告，气象统计布告，天气预报布告；

【3】看一下错误实现（Error）

public class WeatherData {
	Display currentDisplay;
	Display statisticsDisplay;
	Display forecastDisplay;
	
	public void measurementsChanged() {
		double temp = getTemperature();
		double humidity = getHumidity();
		double pressure = getPressure();
		
		/**
		 * 以下3行代码的具体实现就是一个loser的实现：
		 * 针对具体实现编程，会导致以后在增加或删除布告板时必须修改程序
		 */
		currentDisplay.update(temp, humidity, pressure);
		statisticsDisplay.update(temp, humidity, pressure);
		forecastDisplay.update(temp, humidity, pressure);
	}
	public double getTemperature(){
		return 1.0;
	}
	
	public double getHumidity(){
		return 1.0;
	}
	public double getPressure(){
		return 1.0;
	}
}

【4】认识观察者模式

4.1）看看报纸的订阅是怎么回事？（translations）

t1）报社的业务就是出版报纸；

t2）向某家报社订阅了报纸，只要他们有新报纸，就会给你送来；

t3）当你不想再看报纸的时候，会取消订阅，报社就不会送报纸了；

t4）只要报社处于运营状态，就会一直有人订阅报纸或取消订阅；

4.2）出版者+订阅者==观察者模式： 出版者称为主题（subject），而订阅者称为观察者（observer）； （干货——观察者模式的具体化）

4.3）观察者模式定义了： 对象之间的一对多依赖，这样一来，当一个对象改变状态时，他的所有依赖都会受到通知并自动更新； （干货——观察者模式的作用）

4.4）松耦合的威力： 当两个对象之间松耦合，它们依然可以交互，但是不太清楚彼此的细节。而观察者模式提供了一种对象设计，让 主题和观察者之间松耦合；

松耦合？： 因为主题和观察者两者是松耦合的，所以当改变主题或观察者其中一方，并不会影响到另一方，所以只要他们之间的接口仍被遵守，我们就可以自由地改变他们； （干货——什么叫松耦合）

4.5）引入设计原则：为了交互对象间的松耦合设计而努力；

【5】给出该app的建立源码（记住：主题subject就是报社，而观察者observer就是订阅者）

5.1）实现气象站，建立接口

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

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

public interface DisplayElement {
	public void display();
}

5.2）在WeatherData中实现主题接口

import java.util.ArrayList;

public class WeatherData implements Subject{
	private ArrayList observers;
	private float temperature;
	private float humidity;
	private float pressure;
	
	public WeatherData() {
		observers = new ArrayList();
	}
	
	// 设置测量值，并通知观察者.
	public void setMeasurements(float temp, float humidity, 
			float pressure)	{
		this.temperature = temp;
		this.humidity = humidity;
		this.pressure = pressure;
		measurementsChanged();
	}

	// 当从气象站得到更新观测值时，我们通知观察者.
	public void measurementsChanged(){
		notifyObservers();
	}
	
	@Override
	public void notifyObservers() {
		for (int i = 0; i < observers.size(); i++) {
			Observer observer = (Observer)observers.get(i);
			observer.update(temperature, humidity, pressure);
		}
	}
	
	@Override
	public void registerObserver(Observer o) {
		observers.add(o);
	}

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

5.3）建立布告板

public class CurrentDisplay implements Observer, DisplayElement {
	private float temperature;
	private float humidity;
	private float pressure;
	private Subject weatherData;

	public CurrentDisplay(Subject weatherData) {
		this.weatherData = weatherData;
		weatherData.registerObserver(this);
	}

	// 当update() 被调用时，我们把温度和湿度保存起来，然后调用display。
	@Override
	public void update(float temp, float humidity, float pressure) {
		this.temperature = temp;
		this.humidity = humidity;
		this.pressure = pressure;
		display();
	}

	@Override
	public void display() {
		System.out.println("current contions: temperature is " + temperature
				+ ", humidity is " + humidity + ", pressure is " + pressure);
	}

}

5.4）测试程序

public class WeatherStation {
	public static void main(String[] args) {
		WeatherData data = new WeatherData();
		CurrentDisplay display = new CurrentDisplay(data);
		
		data.setMeasurements(1, 23, 30.4f);
	}
}

对以上代码的分析（Analysis）（结合报社——订阅者的交互模式）：

A1）WeatherData 实现了主题接口，它就相当于 报社；

A2）当报社有心报纸被出版时（调用setMeasurement()方法）,他就会通知（调用 nofityObservers方法）订阅者有新报纸出版，并送货上门；

A3）当订阅者收到新报纸时，他就会更新当前报纸为新报纸，或利用新报纸干一些其他的事情（observer调用 update（）方法）；

【6】java内置的的观察者模式

6.1）java包内包含最基本的Observer接口和 Observable类，你甚至可以使用 推（push）或拉（pull）的方式传送数据；

6.2）java内置观察者模式的类图结构

对上述类图的分析（Analysis）： WeatherData是我们之前所称谓的主题，从今以后，他被改称为“可观察者（Observable）”；这里，我们不需要在此提供 register(), remove() 和 notifyObservers()方法，因为父类有这些方法了；

6.3）使用java内置的观察者模式实现气象站（将 WeatherData 改成使用 java.util.Observable）

对上图代码的分析（Analysis）：

A1）setChanged() 方法的代码： 吧 changed标志设置为 true，可能你也会需要 clearChanged() 方法 和 hasChanged() 方法；

A2）nofityObservers()源码：

notifyObservers(Object arg){
    if(changed){
        for every observer on the list{
            call update(this,arg)
        }
        changed = false
    }
}

6.4）观察者模式定义：　在对象之间定义一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变状态，依赖他的对象都会受到通知，并自动更新；