设计模式入门——观察者模式

背景:

气象站可以获取到新的气象数据,WeathData类用来追踪来自气象站的数据,并更新布告板,布告板用与显示布告信息。一旦WeatherData有新的测量会立即执行measurementsChanged()方法,布告马上会更新。

方法一:直接在measurementsChanged()方法中写代码用于更新布告板的数据

不可行:

  1. 要实现接口编程而不是具体实现编程
  2. 无法动态增删布告板
  3. 不符合封装原则

设计:

原则一:实现对象内的高内聚,和对象间的低耦合。

实现:

// 定义一个主题得接口
public interface Subject {
	public void registerObserver(Observer o);
	public void removeObserver(Observer o);
	public void notifyObserver(Observer o);
}
// 定义观察者接口
public interface Observer {
	public void update(float temp, float humidity, float pressure);
}
// 定义观察者得一个行为,参考策略模式
public interface DisplayElement {
	public void display();
}
// 实现主题类
public class WeatherData implements Subject {
	private List observers;
	private float temperature;
	private float humidity;
	private float pressure;

	public WeatherData() { 
		observers = new ArrayList();
	}

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

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

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

	public void measurementsChanged() {  
		notifyObservers();
	}

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

}
// 实现布告板
public class CurrentConditionsDisplay implements Observer, DisplayElement {
	private float temperature;
	private float humidity;
	private float pressure;
	private Subject weatherData;     // 保存引用用于以后删除

	public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData) {   // 调用构造函数进行并注册
		this.weatherData = weatherData;
		weatherData.registerObserver(this);
	}

	@Override
	public void display() {
		System.out.println("Current conditions: temperature=" + temperature + ", humidity=" + humidity + ", pressure=" + pressure);
	}

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

}

(剩下的布告板同理)

// 写工作站
public class WeatherStation {
	
	public static void main(String[] args) {
		WeatherData weatherdata = new WeatherData();
		CurrentConditionsDisplay cur = new CurrentConditionsDisplay(weatherdata);
		weatherdata.setMeasurements(80, 65, 30.4f);
	}

}
输出:Current conditions: temperature=80.0, humidity=65.0, pressure=30.4

 Java内置了观察者模式,java.util包内包含了基本Observable类和Observer接口,这与Subject接口和Observer接口相类似,但是由于Observable时类不是接口,所以就出现了暗黑的一面:Observable类限制了它的复用潜力,我们必须设计一个类继承它。如果某个类想同时具有Observable类和其他超类的行为,就会陷入两难。

总结:

观察者模式:定义了对象之间的一对多关系,这样一来,当一个对象改变状态时,它的所有依赖者都回收到通知并自动更新。

主题(可观察者)用一个共同的接口来更新观察者,观察者和可观察者之间用松耦合方式结合(loosecoupling),可观察者不知道观察者的细节,只知道观察者实现了观察者接口。

使用此模式时,你可从被观察者出推(push)或拉(pull)数据(然而,推的方式被认为更正确)。

有多个观察者时,不可以以来特定的通知次序。Java中多种观察者模式的实现,包括通用的java.util.Observable,但要注意java.util.Observable实现上所带来的一些问题。如果有必要的话可以自己实现Observable,并不难。

此模式被应用在许多地方,大部分GUI框架、JavaBeans、RMI等

观察者模式有一个代表人物——MVC。

 

 

 

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