Java 设计模式--观察者（Observer）

需求：建立 Internet 气象观察站。该气象站建立在 WeatherData 对象上，由 WeatherData 对象负责追踪目前的天气状况，而我们需要建立一个应用，有 3 个布告板，分别显示目前的状况，气象统计以及简单的预报。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。

WeatherData 源文件

public class WeatherData {
public float getTemperature();
public float getHumidity();
public float getPressure();
public void measurementsChanged();
}

一旦气象测量更新，measurementsChanged 就会被调用。

观察者模式定义

观察者模式是对象的行为模式，又称为发布-订阅 (Publish/Subscribe) 模式，模型-视图 (Model/View) ,源-监听器(Source/Listener)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。



观察者模式所涉及的角色有：

* 抽象主题(Subject)角色：抽象主题角色把所有对观察者对象的引用保存在一个聚集（比如ArrayList对象）里，每个主题都可以有任何数量的观察者。抽象主题提供一个接口，可以增加和删除观察者对象，抽象主题角色又叫做抽象被观察者(Observable)角色。

* 具体主题(ConcreteSubject)角色：将有关状态存入具体观察者对象；在具体主题的内部状态改变时，给所有登记过的观察者发出通知。具体主题角色又叫做具体被观察者(Concrete Observable)角色。

* 抽象观察者(Observer)角色：为所有的具体观察者定义一个接口，在得到主题的通知时更新自己，这个接口叫做更新接口。

* 具体观察者(ConcreteObserver)角色：存储与主题的状态自恰的状态。具体观察者角色实现抽象观察者角色所要求的更新接口，以便使本身的状态与主题的状态 像协调。如果需要，具体观察者角色可以保持一个指向具体主题对象的引用。

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 (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了 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。

在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，所有要做的就是子啊新的类型里实现此观察者的接口，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。

抽象主题角色类

public interface Subject {
/**
* 这两个方法都需要传入一个观察者作为变量，该观察者是用来注册或被删除的
* @param o
*/
public void registerObserver(Observer o);
public void removeObserver(Observer o);

/**
* 当主题状态改变时，这个方法会被调用，以通知所有的观察者
*/
public void notifyObservers();
}

具体实现类

public class WeatherData implements Subject{

private ArrayList<Observer> observers;
private float temerature;
private float humidity;
private float pressure;

public  WeatherData(){
observers = new ArrayList<>();
}

@Override
public void registerObserver(Observer o) {
observers.add(o);
}

@Override
public void removeObserver(Observer o) {
int i = observers.indexOf(o);
if (i>0) {
observers.remove(i);
}
}

@Override
public void notifyObservers() {
for (Observer observer : observers) {
observer.update(temerature, humidity, pressure);
}
}

public void measurementsChanged(){
notifyObservers();
}

}

抽象观察者角色类

/**
* 所有的观察者都必须实现 update 方法，以实现 ObServer 接口。
*/
public interface Observer {
public void update(float temp,float humidity,float pressure);
}

观察者实现类

/**
* 此公告板实现了Observer 接口，所以可以从 Subject 对象获得改变
*/
public class CurrentConditionDisplay implements Observer {
private float temp;
private  float humidity;
private  float pressure;
private Subject mSubject;

/**
* 构造器需要传入 Subject 对象，作为注册使用
* @param s
*/
public  CurrentConditionDisplay(Subject s){
mSubject = s;
mSubject.registerObserver(this);
}
@Override
public void update(float temp, float humidity, float pressure) {
System.err.println("temp: "+temp+"humidity: "+humidity +"pressure:"+pressure);
}
}

测试程序

public class WeatherStation {
public static void main(String[] args) {
//首先，建立一个 weatherData 对象
WeatherData weatherData = new WeatherData();
//建立观察者对象，把 weatherData(主题) 传给它
CurrentConditionDisplay display = new CurrentConditionDisplay(weatherData);

//模拟测试
weatherData .setMeasureMents(78, 98, 62);
}
}

客户端首先创建了具体主题类的实例，以及一个观察者对象，在观察者对象构造函数中，想主题注册成为观察者，这样当主题数据发生改变时，就能实时获取数据。

客户端调用主题的 setMeasureMents() 方法，改变了主题对象的内部状态。主题对象在状态发生变化时，调用超类的notifyObservers()方法，通知所有登记过的观察者对象。