《HeadFirst设计模式》第二章观察者模式-读书笔记 1. 背景
这次的引子是关于气象站的应用，案例中要建立一个应用，有三种天气预报的展现形式，使用一个WeatherObject对象获得最新测量到的天气数据，然后对三个布告板进行实时更新。并且以后可能会新加入其他的布告板，需要系统有很高的扩展性。WeatherData对象知道如何跟物理气象站联系,以取得更新的数据。WeatherData对象会随即更新三个布告板的显示:目前状况(温度、湿度、气压)、气象统计和天气预报。
这是WeatherData类
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 WeatherData getTemperature( ) getHumidity( ) getPressure( ) measure- mentsChanged( ) /* * 一旦气象测量更新,此方法会被调用 */ public void measurementsChanged() { // 你的代码加在这里 }
2. 需求分析 2.1 WeatherData类具有getter方法,可以取得三个测量值:温度、湿度与气压。 2.2 当新的测量数据备妥时,measurementsChanged()方法就会被调用(我们不在乎此方法是如何被调用的,我们只在乎它被调用了)。 2.3 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。 2.4 此系统必须可扩展,让其他开发人员建立定制的布告板, 用户可以随心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、“天气预报”布告。 3.开始干活 3.1 先来试一下 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 public class WeatherData { // 实例变量声明 public void measurementsChanged() { float temp = getTemperature(); float humidity = getHumidity(); float pressure = getPressure(); currentConditionsDisplay.update(temp, humidity, pressure); statisticsDisplay.update(temp, humidity, pressure); forecastDisplay.update(temp, humidity, pressure); } // 这里是其他WeatherData方法}
这是最简单的实现办法，很快就可以将数据完成更新，但是如果从开发原则上考虑，这样的代码太过于粗糙，三个update方法虽然不多，但如果后期再增加布告板，update方法的调用将会一直增加，不论增加还是删除布告板都会修改程序。 这段程序就是针对具体实现编程，而不是针对接口编程，我们需要将相似的地方封装起来。
4.开始我们的观察者模式 4.1 认识观察者模式 我们看看报纸和杂志的订阅是怎么回事:
报社的业务就是出版报纸。
向某家报社订阅报纸,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。
当你不想再看报纸的时候,取消订阅,他们就不会再送新报纸来。
只要报社还在运营,就会一直有人(或单位)向他们订阅报纸或取消订阅报纸。
定义观察者模式
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收到通知并自动更新。 观察者模式定义了一系列对象之间的一对多关系。 当一个对象改变状态，其他依赖者都会收到通知。
4.2 松耦合的威力 当两个对象之间松耦合,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。 关于观察者的一切,主题只知道观察者实现了某个接口(也就是Observer接口)。主题不需要知道观察者的具体类是谁、做了些什么或其他任何细节。 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,所以我们可以随时增加观察者。事实上,在运行时我们可以用新的观察者取代现有的观察者,主题不会受到任何影响。同样的,也可以在任何时候删除某些观察者。 改变主题或观察者其中一方,并不会影响另一方。因为两者是松耦合的,所以只要他们之间的接口仍被遵守,我们就可以自由地改变他们。
设计原则：为了交互对象之间的松耦合设计而努力
5.重新开始开发 5.1 设计气象站
5.2 实现气象站 依照前面的类图，开始编写气象站的代码
1 2 3 4 5 6 7 8 public interface Subject { // 用来注册或删除观察者 public void registerObserver(Observer o); public void removeObserver(Observer o); // 当主题状态改变时，调用此方法通知所有观察者 public void notifyObservers(); }
1 2 3 4 5 public interface Observer { // 但气象观测值改变时，主题会把这些状态值当作方法的参数，传递给观察者 public void update(float temp,float humidity,float pressure); }
1 2 3 4 5 public interface DisplayElement { // DisplayElement接口只包含了一个方法, 也就是display()。当布告板需要显示时, 调用此方法。 public void display(); }
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 //WeatherData现在实现了Subject接口。 public class WeatherData implements Subject { // 我们加上一个ArrayList来纪录观察者,此ArrayList是在构造器中建立的。 private ArrayList observers; private float temperature; private float humidity; private float pressure; public WeatherData(){ observers = new ArrayList(); } // 当注册观察者时,我们只要把它加到ArrayList的后面即可。 public void registerObserver(Observer o) { observers.add(o); } // 当观察者想取消注册,我们把它从ArrayList中删除即可。 public void removeObserver(Observer o) { int i = observers.indexOf(o); if (i>=0){ observers.remove(o); } } // 我们把状态告诉每一个观察者。 public void notifyObservers() { for (int i = 0 ;i < observers.size(); i++){ Observer observer = (Observer) observers.get(i); observer.update(temperature,humidity,pressure); } } // 当从气象站得到更新观测值时,我们通知观察者。 public void measurementsChanged(){ notifyObservers(); } // 设置数据 public void setMeasurements(float temperature,float humidity,float pressure){ this.temperature = temperature; this.humidity = humidity; this.pressure = pressure; measurementsChanged(); } }
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 //布告板实现了Observer接口,所以可以从WeatherData对象中获得改变 public class CurrentConditionsDisplay implements Observer,DisplayElement{ private float temperature; private float humidity; private Subject weatherData; // 构造器需要 weatherData对象(也就是主题)作为注册之用。 public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData){ this.weatherData = weatherData; weatherData.registerObserver(this); } public void display() { System.out.println(temperature+""+humidity); } // 当update()被调用时,我们把温度和湿度保存起来, 然后调用display()。 public void update(float temp, float humidity, float pressure) { this.temperature = temp; this.humidity = humidity; display(); } }
1 2 3 4 5 6 7 8 public class WeatherStation { public static void main(String[] args) { WeatherData weatherData = new WeatherData(); CurrentConditionsDisplay currentConditions = new CurrentConditionsDisplay(weatherData); weatherData.setMeasurements(80,65,20); } }
运行WeatherStation可以得到结果，由此整个代码编写完成。
这是WeatherData类
