假设我们现在要建设一个气象站，由WeatherData对象负责追踪目前的天气状况（温度、湿度、气压）。现在有三种布告板，分别显示目前的状况、气象统计及简单的预报。当WeatherData对象获得最新的测量数据时，三种布告板必须实时更新。并且可以随时添加其他类型的布告板。
如下，WeatherData对象包含四个方法
public class WeatherData {
private float temperature;
private float humidity;
private float pressure;
//获取温度
public float getTemperature() {
return temperature;
}
//获取湿度
public float getHumidity() {
return humidity;
}
//获取气压
public float getPressure() {
return pressure;
}
//一但气象测量更新，此方法会被调用
public void mentsChanged() {
//......
}
}
假设现在三个布告板分别为下
//目前状况
public class CurrentConditionDisplay {
public void update(float temperature, float humidity, float pressure){
System.out.println("CurrentConditionDisplay");
}
}
//气象统计
public class StatisticsDisplay {
public void update(float temperature, float humidity, float pressure){
System.out.println("StatisticsDisplay");
}
}
//简单预报
public class ForecastDisplay {
public void update(float temperature, float humidity, float pressure){
System.out.println("ForecastDisplay");
}
}
下面我们在WeatherData中调用布告板的update()方法
public class WeatherData {
//实例变量声明
//一但气象测量更新，此方法会被调用
public void mentsChanged() {
float temperature = getTemperature();
float humidity = getHumidity();
float pressure = getPressure();
currentConditionDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
statisticsDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
forecastDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
}
}
我们看上面的调用虽然能实现WeatherData的数据每次更新的时候通知各个布告板更新数据。但是在每次增加或修改布告板的时候，都需要去修改程序。所以这并不是一个好的解决方法。
下面我们看看如果使用观察者模式会怎么做。
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，它的所有依赖者都会大收到通知并自动更新。
比如我们向报社订阅报纸，只要我们订阅了，报社有新报纸了就给我们送过来。当我们取消订阅的时候，报社就不再给我们送报纸了。那么观察者模式其实就跟报纸订阅很类似，出版社就是观察者模式中的“主题”(Subject)，订阅者就是“观察者”(Observer)
观察者模式有一个主题接口
public interface Subject {
//将观察者注册到主题中
void registerObserver(Observer observer);
//将观察者从主题中移除
void removeObserver(Observer observer);
//在状态改变时更新所有当前观察者
void notifyObservers();
}
每个主题有多个观察者，观察者接口如下
public interface Observer {
void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}
观察者模式中每个观察者必须注册具体主题，以便接受更新。
还有一个布告板接口，当布告板需要显示的时候，调用dispaly()接口。
public interface DisplayElement {
void display();
}
再在WeatherData类中实现Subject接口
public class WeatherData implements Subject {
private List<Observer> observers;
private float temperature;
private float humidity;
private float pressure;
public WeatherData() {
observers = new ArrayList<Observer>();
}
public void registerObserver(Observer observer) {
observers.add(observer);
}
public void removeObserver(Observer observer) {
int i = observers.indexOf(observer);
if (i >= 0){
observers.remove(i);
}
}
public void notifyObservers() {
for (Observer observer : observers){
observer.update(temperature, humidity, pressure);
}
}
//当气象站得到更新观测值时，我们通知观察者
public void measurementsChanged() {
notifyObservers();
}
public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure){
this.temperature = temperature;
this.humidity = humidity;
this.pressure = pressure;
measurementsChanged();
}
}
再来看看布告板的具体实现
public class CurrentConditionsDisplay implements Observer, DisplayElement {
private float temperature;
private float humidity;
private float pressure;
private Subject weatherData;
public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData) {
this.weatherData = weatherData;
//将观察者注册到主题上面
weatherData.registerObserver(this);
}
public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
this.temperature = temperature;
this.humidity = humidity;
this.pressure = pressure;
display();
}
public void display() {
System.out.println("CurrentConditionsDisplay");
System.out.println("temperature:"+temperature+", humidity:"+humidity+", pressure:"+pressure);
}
}
省略其他两个布告板的实现。
再写一个WeatherStation的类运行气象站
public class WeatherStation {
public static void main(String[] args) {
WeatherData weatherData = new WeatherData();
CurrentConditionsDisplay currentConditionDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
StatisticsDisplay statisticsDisplay = new StatisticsDisplay(weatherData);
ForecastDisplay forecastDisplay = new ForecastDisplay(weatherData);
weatherData.setMeasurements(10, 20, 30);
weatherData.setMeasurements(100, 200, 300);
}
}
输出：
CurrentConditionsDisplay
temperature:10.0, humidity:20.0, pressure:30.0
StatisticsDisplay
temperature:10.0, humidity:20.0, pressure:30.0
ForecastDisplay
temperature:10.0, humidity:20.0, pressure:30.0
CurrentConditionsDisplay
temperature:100.0, humidity:200.0, pressure:300.0
StatisticsDisplay
temperature:100.0, humidity:200.0, pressure:300.0
ForecastDisplay
temperature:100.0, humidity:200.0, pressure:300.0
我们能看到，观察者模式中，主题和观察者是松耦合的。改变主题或观察者其中的一方，并不会影响另一方。任何时候我们都可以增加新的观察者，因为主题唯一依赖的东西是一个实现Observer接口的对象列表。
当有新类型的观察者出现时，主题的代码也不需要修改。而且我们还可以独立的复用主题或观察者。
松耦合的设计之所以能让我们建立有弹性的OO系统，能够应对变化，是因为对象之间的相互依赖降到了最低。
为了交互对象之间的松耦合设计而努力
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