观察者模式

一.引子

在许多设计中，经常涉及多个对象都对一个特殊对象中的数据变化感兴趣，而且这多个对象都希望跟踪那个特殊对象中的数据变化，例如：1.京东上某个商品暂时没货，提示用户关注后到货通知，这个暂时无货的商品是被观察者，点击关注这个商品的用户就是观察者。 2、老师针对成绩在60分以下的同学定期发送最新的考题分析邮件，每轮考试下来都会有不及格的同学，由不及格变为及格的同学自动从邮件列表里移除，新的不及格的同学会被加进邮件列表里。在这样的情况下就可以使用观察者模式。

二、观察者模式

观察者模式的概念：

　　　　当对象间存在一对多关系时，则使用观察者模式（Observer Pattern）。比如，当一个对象被修改时，则会自动通知它的依赖对象。观察者模式属于行为型模式。依赖的对象为Observer，Subject通知Observer变化。

　　2.模式的结构：

观察者模式的结构中包含四种角色：

　　　　（1）主题（subject）：主题是一个接口，该接口规定了具体主题需要实现的方法，比如，添加，删除观察者以及通知观察者更新数据的方法、

　　　　（2）观察者（Observer）:观察者是一个借口，该接口规定了具体观察者用来更新数据的方法。

　　　　（3）具体主题（ConcreteSubject）:具体主题是实现主题接口类的一个实例，该实例包含有可以经常发生变化的数据。具体主题需使用一个集合，比如ArrayList,存放观察者的引用，以便数据变化时通知具体观察者。

　　　　（4）具体观察者（ConcreteObserver）:具体观察者是实现观察者接口类的一个实例。具体观察者包含有可以存放具体主题的主题接口变量，一遍具体观察者让具体主题将自己的引用添加到具体主题的集合中，使自己称为它的观察者，或让这个具体主题将自己从具体主题的集合中删除，使自己不再是它的观察者。

三.范例

　　气象站现在需要我们做一个公告项目，通过感应状态获取的数据将气象状态进行展示。

一般的设计方案中，我们在WeatherData对象中，存放他们的引用，然后当我的值变化的时候，依次调用公告板的change() 函数通知变化。但这样的方案却又很多问题：

没有面相接口编程的思想
如果还有新的广告板，需要修改WeatherData
如果通知的信号（温度，湿度，气压）再增加一个参数，那么dataChange需要修改，所有的广告板都需要修改。

因此，我们用观察者模式重新设计方案。

在这个项目中,我们其实可以看作广告板为（观察者Observer），时刻关注着 WeatherData （主题Subject）的变化，如果有变化，则通知广告板更新。

首先提供主题和观察者两个接口：

//主题Subjet接口
public interface Subject {
    public void registerObserver(Observer o);
    public void removeObserver(Observer o);
    public void notifyObservers();
}

//观察者Observer接口
public interface Observer {
    public void update(float mTemperatrue,float mPressure,float mHumidity);
}

然后创建具体主题WeatherData（ConcreteSubject）和具体观察者广告板（ConcreteObserver）

//具体主题
public class WeatherDataSt implements Subject{
    
    private float mTemperatrue;
    private float mPressure;
    private float mHumidity;
    //创建Lisr，存放观察者引用
    private ArrayList<Observer> mObservers;
    
    public WeatherDataSt()
    {
        mObservers=new ArrayList<Observer>();
    }
    
    public float getTemperature()
    {
        return mTemperatrue;
        
    }
    
    public float getPressure()
    {
        return mPressure;
        
    }
    
    public float getHumidity()
    {
        return mHumidity;
        
    }
    public void dataChange()
    {
        notifyObservers();
    }

    

    
    
    
    public void setData(float mTemperatrue,float mPressure,float mHumidity)
    {
        this.mTemperatrue=mTemperatrue;
        this.mPressure=mPressure;
        this.mHumidity=mHumidity;
        dataChange();
    }

    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        // TODO Auto-generated method stub
        mObservers.add(o);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(mObservers.contains(o))
        {mObservers.remove(o);}
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for(int i=0,len=mObservers.size();i<len;i++)
        {
            mObservers.get(i).update(getTemperature(), getPressure(), getHumidity());
        }
    }

}

//具体观察者广告板1
public class CurrentConditions implements Observer {

    private float mTemperatrue;
    private float mPressure;
    private float mHumidity;

    @Override
    public void update(float mTemperatrue, float mPressure, float mHumidity) {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.mHumidity = mHumidity;
        this.mPressure = mPressure;
        this.mTemperatrue = mTemperatrue;
        display();
    }

    public void display() {
        System.out.println("***Today mTemperatrue:" + mTemperatrue + "***");
        System.out.println("***Today mPressure:" + mPressure + "***");
        System.out.println("***Today mHumidity:" + mHumidity + "***");

    }

}

//观察板2
public class ForcastConditions implements Observer{
    private float mTemperatrue;
    private float mPressure;
    private float mHumidity;
    @Override
    public void update(float mTemperatrue, float mPressure, float mHumidity) {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.mTemperatrue=mTemperatrue;
        this.mPressure=mPressure;
        this.mHumidity=mHumidity;
        
        display();
    }
    public void display()
    {
        System.out.println("**明天温度:"+(mTemperatrue+Math.random())+"**");
        System.out.println("**明天气压:"+(mPressure+10*Math.random())+"**");
        System.out.println("**明天湿度:"+(mHumidity+Math.random())+"**");
    }
}

//客户端调用，主方法
public class InternetWeather {

    public static void main(String[] args) {
        
        CurrentConditions mCurrentConditions;
        ForcastConditions mForcastConditions;
        WeatherDataSt mWeatherDataSt;
        
        mWeatherDataSt=new WeatherDataSt();
        mCurrentConditions=new CurrentConditions();
        mForcastConditions=new ForcastConditions();
        
        mWeatherDataSt.registerObserver(mCurrentConditions);
        mWeatherDataSt.registerObserver(mForcastConditions);
        
        mWeatherDataSt.setData(30, 150, 40);
        mWeatherDataSt.removeObserver(mCurrentConditions);
        mWeatherDataSt.setData(40, 250, 50);
    }

这样，我们的观察者模式就完成了，这样做的好处：

首先现在 WeatherData 可以添加任意多个观察者
主题和观察者解耦，类中保持的是接口对象。
观察主题的具体内容解耦了，WeatherData获取的信息，和Observer关心的数据分开。

四、JAVA中自带的观察者模式

　　　　　Java 的 java.util包中自带了 Observer接口和Observable类和我们前面的 Subject接口和Observer接口很像。

　　我们来看看使用Java的观察者模式，重写上面的例子：

public class WeatherData extends Observable{
    private float mTemperatrue;
    private float mPressure;
    private float mHumidity;
    
    public float getTemperature()
    {
        return mTemperatrue;
        
    }
    
    public float getPressure()
    {
        return mPressure;
        
    }
    
    public float getHumidity()
    {
        return mHumidity;
        
    }
    
    
    public void dataChange()
    {
        this.setChanged();
        this.notifyObservers(new Data(getTemperature(),getPressure(),getHumidity()));
        
    }
    
    
    public void setData(float mTemperatrue,float mPressure,float mHumidity)
    {
        this.mTemperatrue=mTemperatrue;
        this.mPressure=mPressure;
        this.mHumidity=mHumidity;
        dataChange();
    }
    
    public class Data
    {
        public float mTemperatrue;
        public float mPressure;
        public float mHumidity;
        public Data(float mTemperatrue,float mPressure,float mHumidity)
        {
            this.mTemperatrue=mTemperatrue;
            this.mPressure=mPressure;
            this.mHumidity=mHumidity;
        }
    }
    
}

public class CurrentConditions implements Observer {
    
    private float mTemperatrue;
    private float mPressure;
    private float mHumidity;
    @Override
    public void update(Observable arg0, Object arg1) {
        // TODO Auto-generated method stub
        this.mTemperatrue=((Data)(arg1)).mTemperatrue;
        this.mPressure=((Data)(arg1)).mPressure;
        this.mHumidity=((Data)(arg1)).mHumidity;
        display();
    }
    
    public void display()
    {
        System.out.println("***Today mTemperatrue:" +mTemperatrue+"***");
        System.out.println("***Today mPressure:" +mPressure+"***");
        System.out.println("***Today mHumidity:" +mHumidity+"***");
    }
    
    
}

posted on 2018-03-27 22:33 朽木藏虫阅读(196) 评论(0) 收藏举报

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