入门设计模式之观察者模式
入门设计模式之观察者模式
在经过上次的鸭子游戏中，你使用策略模式成功的解决了各种问题，并且代码的也具有弹性，你的老板给你升职，并且不久后，你接到了一张合约。
任务需求
这是来自Weather-O-Rama气象站的一份合约，上面说道：
希望贵公司能为他们建立气象观测站，该气象站必须建立在我们壮丽申请的WeatherData对象上(这个对象是他们之前就有的)，由WeatherData对象负责追踪目前的天气状况(温度、湿度、气压)。我们希望贵公司能建立一个应用，有三种布告板，分别显示状况、气象统计及简单的预报，当WeatherObject对象获得最新的测量数据是，三种布告板必须实时更新。
而且这是一个可以扩展的气象站，Weather-O-Rama气象站希望公布一组API，好让其他开发人员可以写出自己的气象布告板，并插入此应用中。我们希望贵公司能提供这样的AP。
拆分任务需求
总的任务需求是建立一个应用，让我们利用WeatherData对象取得数据，并更新三个布告板目前是：状况、气象统计、天气预报。
WeatherData类
隔天早上我们收到了Weather-O-Rama气象站发过来的WeatherData源文件，看了一下代码，一切很直接：
类图画的不是很好，可以讲究点看吧。一旦气象测量更新，此就会调用measurementsChanged，而你的代码就写在这个方法里面。
我们的工作是实现measurementsChanged方法，好让它更新目前状况，气象天气、天气预报的显示布告板。
目前我们知道什么？
Weather-O-Rama气象站的需求说明的并不是很清楚，我们必须搞懂该做些什么。那么，我们目前知道什么呢？
- WeatherData类具有getter方法，可以取得三个测量值：温度、湿度与气压。(类图中没有画出来)
- 当新的测量数据备妥时，measurementsChanged方法就会被调用(我们不在乎方法是如何被调用的，我们之在乎它被调用了)
- 我们需要实现三个使用天气数据的布告板：“目前状况”布告、”气象统计”布告、“天气预报”布告。一旦WeatherData有新的测量，这些布告必须马上更新。
- 此系统必须可扩展，让其他开发人员建立定制布告板，用户可以随性所欲地添加或删除任何布告板。目前初始的布告板有三类：“目前状况”布告、“气象统计”布告和“天气预报”布告。
第一次尝试
如果有值更新，那么measurementsChanged方法就会调用
public void measurementsChanged(){
double temperature = getTemperature();
double humidityl = getHumidityl();
double pressure = getPressure();
//调用三个布告板上的更新方法
currentConditionsDisplay.updata(temperature,humidityl,pressure);
statisticDisplay.updata(temperature,humidityl,pressure);
forecastDisplay.updata(temperature,humidityl,pressure);
}
可是这样的代码，真的好吗？在方法中调用三个对象的更新方法，我们这是面对实现编程，这样的代码会导致以后在增加或删除布告板时必须修改程序，仔细观察代码，我们发现这些更新的方法和参数至少是不变的，那么我们是否可以把这些封装起来?
引入观察者模式
这里的观察者模式就好像生活中的报纸和杂志，来看看它们有什么关系吧。
- 报纸的业务就是出报
- 向某家社保订阅报纸，只要他们有新报纸出版，就会给你送来，只要你是他们的订户，你就会一直收到新报纸。
- 只要报社还在运营，就会一直有人向他们订阅报纸或取消报纸
报社+读者=观察者模式
如果你真的了解了上面的报社和读者的关系，那么你就一定会理解观察者模式，它们的区别只是名称不太一样：报社在观察者模式里面称为主题(Subject)，读者在观察者模式中成为观察者(Observer)
使用观察者模式
当使用观察者模式后，就像报社和读者的关系一样，读者可以随时订阅或取消，报社只有有新报就会发给订阅报纸的读者。
类图
白箭头虚线— 实现接口
黑箭头实线— 有一个
松耦合设计
当两个对象之间的松耦合，它们依然可以交互，但是不太清楚彼此的细节。
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
为什么这么说？
首先你要知道观察者模式分两个角色：主题和观察者，上面已经说明了这2个角色的关系。
在主题(Subject)中,主题只知道观察者实现了某个接口(上面图中的Observer接口)，主题不需要知道观察者的具体类是谁，做了什么或者任何细节。就好像你在小卖部买东西，老板不需要知道你买这个东西干嘛，他只需要知道你只要付款，才能拿到东西。
在运行时，我们可以动态的更换观察者，而且主题也不会受到影响，而且我们还可以改变主题或观察者其中一方，并不会影响另一方。因为两者都是松耦合的，所有只需要他们直接的接口仍被遵循，我么就可以自由的改变他们。
气象观测站如何使用观察者模式？
在气象观测站系统中，WeatherData类就像是报社，专业的来说WeatherData类是主题，那么观察者就是布告板了。
那么我们首先创建一个主题接口
//主题
public interface Subject {
//添加观察者
public void registerObserver(ObServer o);
//删除观察者
public void removeObserver(ObServer o);
//当数据更新时，告知观察者
public void notifyObservers();
}
观察者接口
//观察者
public interface ObServer {
public void update(float temp,float hmidity,float pressure);
}
每个布控板的显示方式不一样，不同的布控板显示的数据不一样，所有我们在创建一个显示接口，来让布控板实现。
显示接口
//布控板的显示方式
public interface DisplayElement {
public void display();
}
在这里接口都写完了，该写实现了。
我们把Weather-O-Rama气象站发给我们的WeatherData类实现主题接口。
public class WeatherData implements Subject{
//观察者
private ArrayList observer;
//温度
private float temperature;
//湿度
private float humidityl;
//气压
private float pressure;
public WeatherData() {
this.observer = new ArrayList();
}
public double getTemperature() {
return temperature;
}
public void setTemperature(float temperature) {
this.temperature = temperature;
}
public double getHumidityl() {
return humidityl;
}
public void setHumidityl(float humidityl) {
this.humidityl = humidityl;
}
public double getPressure() {
return pressure;
}
public void setPressure(float pressure) {
this.pressure = pressure;
}
@Override
public void registerObserver(ObServer o) {
observer.add(o);
}
@Override
public void removeObserver(ObServer o) {
int i = observer.indexOf(o);
if(i>=0){
observer.remove(i);
}
}
@Override
public void notifyObservers() {
for (int i = 0; i 这里再写一个主控板的实现，还有两个当做练习：
状况布控板
public class CurrentConditionsDisplay implements ObServer ,DisplayElement{
//观察者
private Subject weatherData;
//温度
private float temperature;
//湿度
private float humidityl;
public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData) {
this.weatherData = weatherData;
weatherData.registerObserver(this);
}
@Override
public void update(float temp, float hmidity, float pressure) {
this.temperature=temp;
this.humidityl=hmidity;
display();
}
@Override
public void display() {
System.out.println("状况布控板：当前温度："+temperature+"当前湿度"+humidityl);
}
}
看到这里你也许会问为什么要加观察者进来，因为这样更方便我们找到观察者，然后可以进行添加，删除操作。
测试
public static void main(String[] args) {
WeatherData weatherData = new WeatherData();
CurrentConditionsDisplay currentConditionsDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
weatherData.setMeasurements(12.1f,51.2f,52.3f);
weatherData.removeObserver(currentConditionsDisplay);
weatherData.setMeasurements(12.1f,51.2f,52.3f);
}
输出
状况布控板：当前温度：12.1当前湿度51.2
注意：这里并不会输出2次，因为在更新之后，状况布控板取消了继续监听，所以主题以后更新都不会通知状况布控板了
内置观察者
java其实是内置观察者模式的，但是和我们说观察者模式的有一点小差异。
主题类(Observable)
这里的主题是一个具体的类，而不是一个接口。在Java内置的观察者模式中主题是Observable类。
继承Observable类以后，需要2个步骤：
1.先调用setChanged()标记转态已经改变
2.然后调用notifyObservers()或notifyObservers(Object arg)方法中的一个。
有惨的方法
notifyObservers()表示不传任何数据，让观察者自己拉数据。有参的方法
notifyObservers(Object arg)表示传递参数过去，让观察者可以自己获取，也可以直接获取。
观察者类(Observer)
观察者没有什么太大的变化，也是一个接口，但是和我们自己写的观察者模式中多了一个参数。void update(Observable o, Object arg);
第一个参数是主题本身，好让观察者知道是哪一个主题
第二个参数是观察者传入的数据
使用内置的API重勾气象站
WeatherData类
public class WeatherData extends Observable{
//温度
private float temperature;
//湿度
private float humidityl;
//气压
private float pressure;
public double getTemperature() {
return temperature;
}
public void setTemperature(float temperature) {
this.temperature = temperature;
}
public double getHumidityl() {
return humidityl;
}
public void setHumidityl(float humidityl) {
this.humidityl = humidityl;
}
public double getPressure() {
return pressure;
}
public void setPressure(float pressure) {
this.pressure = pressure;
}
//值如果变化就会调用此方法
public void measurementsChanged(){
setChanged();
//在这里演示没有参数的方法，表示观察者要自己拉
notifyObservers();
}
//模拟更新气象站数据
public void setMeasurements(float temp,float hmidity,float pressure){
this.temperature=temp;
this.humidityl=hmidity;
this.pressure=pressure;
measurementsChanged();
}
}
状况布控板
public class CurrentConditionsDisplay implements ObServer ,DisplayElement{
//观察者
private Subject weatherData;
//温度
private float temperature;
//湿度
private float humidityl;
public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData) {
this.weatherData = weatherData;
weatherData.registerObserver(this);
}
@Override
public void update(Observable o, Object arg) {
if(o instacof WeatherData){
WeatherDatas weather=(WeatherDatas)o;
temp=weather.getTemperature();
hmidity=weather.getHmidity();
}
display();
}
@Override
public void display() {
System.out.println("状况布控板：当前温度："+temperature+"当前湿度"+humidityl);
}
}
整合完毕！
用内置的API，虽然方便，但是没有自己写的灵活，总之2种都会是最好的，看需求用吧