[head first 設計模式]第二章 觀察者模式

[head first 設計模式]第二章 觀察者模式

假如咱們有一個開發需求——建造一個氣象觀測站展現系統。需求方給咱們提供了一個WeatherObject對象，可以自動得到最新的測量數據。而咱們要創建一個應用，有三種佈告版，分別顯示目前的情況，氣象統計，簡單預報。三種佈告板能即時顯示WeatherObject對象中更新的數據。

​同時，咱們須要這是一個可擴展的氣象站，能夠公佈一組api，好讓其餘開發人員寫出本身的佈告板插入此應用中。

​咱們首先來看看咱們的大體系統框架

咱們的工做就算創建一個應用，利用weatherData對象取得數據，並更新佈告板。

根據weatherData源文件，咱們的工做是實現measurementChanged()，當測量數據備妥時，measurementChanged()方法將會被調用。

先來看一個可能的實現，

很明顯，這個實現並不穩當。回想第一章的OO原則，會發現咱們在針對具體實現編程，這會致使當有新需求時咱們必須修改程序。同時，更新佈告板的代碼會常常改變，咱們應該儘量將其封裝。

接下來咱們將應用觀察者模式來改進現有設計。

以報紙訂閱爲例，咱們像某家報社訂閱報紙，只要他們有新報紙第一版，就會給派送給訂戶。而訂戶不想要了，就能夠取消訂閱。只要報社還在運營，就不斷有人訂閱或者取消訂閱報紙。

出版者+訂閱者=觀察者模式

若是瞭解了報紙訂閱是怎麼回事，觀察者模式也大致如此。出版者即爲觀察者模式中的主題(Subject),訂閱者即爲觀察者模式中的觀察者(Observer)。

定義觀察者模式

觀察者模式定義了對象之間的一對多依賴，這樣一來，當一個對象改變狀態時，它的全部依賴着都會收到通知並自動更新。

類圖如圖所示

觀察者模式提供了一種對象設計，讓主題和觀察者之間鬆耦合。

對於觀察者，主題只關心觀察者實現了Observer接口，主題並不關心觀察者的細節。

任什麼時候候均可以新增觀察者，由於主題惟一以來的東西是一個實現了Observer接口的對象列表，同時，也能夠在任什麼時候候刪除觀察者。

改變主題或觀察者中的其中一方，並不會影響到另外一方。

設計原則

設計應該儘量下降交互對象之間的耦合度

依照觀察者模式，獲得咱們的新設計

當前，咱們暫時不用Java內置的觀察者模式，而是本身實現這部分代碼。

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

public interface Subject {
    public void notifyObserver();
    public void removeObserver(Observer observer);
    public void registerObserver(Observer observer);

}

public interface DisplayElement {
    public void display();
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class WeatherData implements Subject {
    private List<Observer> Observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;
    public WeatherData()
    {
        Observers = new ArrayList<Observer>();
    }

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

    @Override
    public void removeObserver(Observer observer) {
        Observers.remove(observer);
    }

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

    public void measurementChanged()
    {
        notifyObserver();
    }

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

public class CurrentConditionsDisplay implements Observer,DisplayElement{
    private float temperature;
    private float humidity;
    private Subject weatherData;
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Current conditions: "+temperature+"F degrees and "+humidity+"% humidity");
    }

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

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


}

public class WeatherStation {
    public static void main(String[] args) {
        WeatherData weatherData = new WeatherData();
        CurrentConditionsDisplay currentConditionsDisplay =
                new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
        weatherData.setMeasurements(80,65,30.4f);
    }
}

使用Java內置的觀察者模式

Java api有自帶的觀察者模式，包含Observer接口和Observable類，在使用上更加方便，不少功能已經事先準備好了。以下是咱們使用Java內置觀察者模式修改後的設計。

註冊/刪除觀察者

調用Observable對象的addObserver方法和deleteObserver方法便可

被觀察者送出通知

首先調用setChanged()方法，標記狀態已經改變，後調用notifyObservers(),那麼全部觀察者都會調用自身的update方法。

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

public class CurrentConditionsDisplay implements Observer,DisplayElement{
    private double temperature;
    private double humidity;
    private Observable observable;
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Current temperature "+temperature+"F degrees and "+humidity+"%humidity");
    }

    public CurrentConditionsDisplay(Observable observable)
    {
        this.observable = observable;
        observable.addObserver(this);
    }

    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        if(o instanceof WheatherData)
        {

            temperature = ((WheatherData) o).getTemperature();
            humidity = ((WheatherData) o).getHumidity();
            display();
        }
    }
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Observable;

public class WheatherData extends Observable {
    private double temperature;
    private double humidity;
    private double pressure;
    public double getHumidity() {
        return humidity;
    }

    public double getPressure() {
        return pressure;
    }

    public double getTemperature()
    {
        return temperature;
    }
    
    public void setMeasurements(double temperature,double humidity,double pressure)
    {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        setChanged();
        notifyObservers();
    }
}

不幸的是，observable是一個類而不是接口，致使咱們難以繼承其餘類，同時也沒法擁有本身獨特的實現。

在實際使用時，咱們須要權衡是使用jdk自帶的觀察者模式亦或是由本身實現。