2. 观察者模式

设计原则

• 面向接口编程
• 对象之间交互必须松耦合，借助抽象接口来实现交互动作的解耦

定义和实现思路

• 为了实现交互对象之间的松耦合，把交互行为抽象为两个接口。一个主题接口(Subject)、一个观察者接口（Observer）。两者使用彼此的接口进行交互，不依赖具体实现。所谓松耦合就是如此
• Subject唯一依赖的就是一个实现了Observer接口的对象列表
• 当Subject状态发生改变时，调用Observer接口发出通知，与其进行交互

UML模型

观察者模式.jpg

其中包含Subject（可观察者接口）、Observer（观察者接口）、额外的行为接口（DisplayElement）；它们的具体实现类：WeatherData（可观察者具体实现，状态更改时通知观察者）、CurrentConditionsDisplay、StatisticsDisplay...（观察者，接收WeatherData的状态变更通知、与其进行交互）

具体实现代码

/**
*  可观察者接口
 * @author luhuancheng
 * @since 2018/3/26 22:44
 */
public interface Subject {

    /**
     * 注册观察者
     *
     * @param observer
     */
    void registerObserver(Observer observer);

    /**
     * 移除观察者
     *
     * @param observer
     */
    void removeObserver(Observer observer);

    /**
     * 通知观察者
     */
    void notifyObserver();

}
/**
 * 主题接口实现类
 *
 * @author luhuancheng
 * @since 2018/3/26 22:52
 */
public class WeatherData implements Subject {

    private List observerList;
    private Float temperature;
    private Float humidity;
    private Float pressure;

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

    @Override
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observerList.add(observer);
    }

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

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

    public void measurementsChanged() {
        notifyObserver();
    }

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

        // 状态发生变化时，通知观察者
        measurementsChanged();
    }
}

/**
 * 观察者接口
 *
 * @author luhuancheng
 * @since 2018/3/26 22:44
 */
public interface Observer {

    void update(Float temp, Float humidity, Float pressure);

}
/**
 * 观察者的另一个行为接口
 *
 * @author luhuancheng
 * @since 2018/3/26 22:46
 */
public interface DisplayElement {

    void display();

}
/**
 * @author luhuancheng
 * @since 2018/3/26 22:59
 */
public class CurrentConditionsDisplay implements Observer, DisplayElement {

    private Float temperature;
    private Float humidity;
    private Subject subject;

    public CurrentConditionsDisplay(Subject subject) {
        this.subject = subject;
        // 注册观察者
        subject.registerObserver(this);
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println(String.format("Current conditions: %s F degrees and %s humidity", temperature, humidity) );
    }

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

/**
 * 客户端调用代码
 *
 * @author luhuancheng
 * @since 2018/3/26 23:02
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        WeatherData weatherData = new WeatherData();
        CurrentConditionsDisplay display = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
        // 此处可以添加不同的实现了Observer接口的类，在之后主题状态发生变化时，会得到通知

        weatherData.setMeasurements(80F, 65F, 30.4F);

    }
}

调用时序图

观察者模式时序图.jpg

总结

• 可观察者和观察者之间利用接口实现了松耦合方式交互
• 可观察者和观察者之间定义了一对多关系
• 与多个观察者交互时，不可依赖其特定的通知次序