Java 设计模式之观察者模式

head first design patterns 之观察者模式.

通过一个项目来介绍观察者模式:

现有资源:WeatherData对象,提供实时的天气状况(温度,湿度,气压);

目标:建立一个气象观察站,有三种布告板,分别显示目前的状况,气象统计及简单的预告.当WeatherData对象获得最新的数据时,这些布告板需要实时更新;

要求:这是一个扩展性好的项目,其他的开发人员可以写出自己的布告板,并可以方便的插入此项目中.

先看一下WeatherData类:



现在我们需要做的是当measurementsChanged()方法更新了数据后,我们所有的布告板的数据也相应的更新.

错误做法:



针对具体实现编程会导致以后再增加或者删除布告板时必须修改程序,这样违反了对内关闭的原则,耦合度高.

我们看一下观察者模式的定义:

观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，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。



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。

为什么呢？

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其体类是谁、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。有新类型的观察者出现时，主题的代码不需要修改。假如我们有个新的具体类需要当观察者，我们不需要为了兼容新类型而修改主题的代码，所有要做的就是在新的类里实现此观察者接口，然后注册为观察者即可。主题不在乎别的，它只会发送通知给所有实现了观察者接口的对象。我们可以独立地复用主题或观察者。如果我们在其他地方需要使用主题或观察者，可以轻易地复用，因为二者并非紧耦合。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。

根据上面的思路,我们开始实现代码,首先建立一个主题接口:

public interface Subject{

public void registerObserver(Observer o);

public void removeObserver(Observer o);



public void notifyObservers();



}

所有的主题都需要实现这个接口,在这里面注册或者删除观察者对象,当主题有数据更新时通过notifyObservers()方法通知所有的观察者.

接下来建立观察者接口:

public interface Observer{

public void update(float temp, float humidity, float pressure);

}

所有的观察者都需要实现此接口,实现update()方法,在这个项目中,当气象观察值改变时,主题会把这些状态值当作方的参数传给观察者.

最后建立布告板接口:

public interface DisplayElement{

public void display( );

}

所有的布告板实现这个接口,通过display( )方法显示相应的数据.

接下来实现我们的气象站:



建立一个我们需要的布告板:
public class CurrentConditionsDisplay implements Observer,DlsplayElement{

private float humidity;

private float temperature;



private Subject weatherData;



public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData){

this.weatherData=weatherData;

weatherData.registerObserver(this);

}

public void update(float temp, float humidity, float pressure){

this.humidity=humidity;

this.temperature=temperature;

}

public void display(){

Log.i("","---Current humidity:"+humidity);

Log.i("","---Current temperature:"+temperature);

}

}

一个测试方法:

public void test() {

WeatherData mWeatherData = new WeatherData();

CurrentConditionsDisplay mCurrentConditionsDisplay = new CurrentConditionsDisplay(mWeatherData);

mWeatherData.setMeasurements(80,90,30.5f);

}

至此,一个观察者模式的观测站项目已经建成,当然这个项目还有很多可以改进的地方,比如当主题有数据更新时便会自动将这些数据推给观察者,可是如果有部分观察者根本不需要这些数据呢,那这些数据将是冗余的数据了,我们是不是有更好的办法?