設計模式(2)--觀察者模式

什麼是觀察者模式

　　舉個例子來簡單說明下這個模式：假如現在你在一家報社訂閱了報紙，每當有新的期刊，那麼他們就會把報紙送到你家，如果你什麼時候不想看這一期刊的時候，你就可以取消訂閱，那麼這時候他們就不會將報紙送到你家了。這其實就是利用了觀察者模式，先給出兩個基本概念：主題，就相當於被觀察的對象，這裡指的就是報社；觀察者，實時接收主題新的數據，這裡指的就是訂閱報紙的人。

深入理解觀察者模式

　　先給出一個問題，然後我們就根據這個問題進行討論。

　　問題：現在有個氣象站，給一些氣象顯示器實時發送數據，氣象顯示器所顯示的數據方式不一樣，有些可能著重溫度或者濕度，客戶也可以根據自己的需求來開發一份氣象顯示器。

　　根據這個問題，你的代碼可能是這樣的：

　　以下代碼不是一個文件

//TemperatureDisplay.java 
public class TemperatureDisplay {

    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("temperature is " + temperature);
    }
}

//HumidityDisplay.java 
public class HumidityDisplay {

    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("humidity is " + humidity);
    }
}

//MixDisplay.java 
public class MixDisplay {

    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("temperature is " + temperature);
        System.out.println("humidity is " + humidity);
        System.out.println("pressure is " + pressure);
    }
}

//WeatherData.java
public class WeatherData {

    private float temperature;

    private float humidity;

    private float pressure;

    private TemperatureDisplay temperatureDisplay;

    private HumidityDisplay humidityDisplay;

    private MixDisplay mixDisplay;

    public WeatherData() {
    }

    public WeatherData(TemperatureDisplay temperatureDisplay, HumidityDisplay humidityDisplay,
            MixDisplay mixDisplay) {
        super();
        this.temperatureDisplay = temperatureDisplay;
        this.humidityDisplay = humidityDisplay;
        this.mixDisplay = mixDisplay;
    }

    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }

    public void setTemperature(float temperature) {
        this.temperature = temperature;
    }

    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }

    public void setHumidity(float humidity) {
        this.humidity = humidity;
    }

    public float getPressure() {
        return pressure;
    }

    public void setPressure(float pressure) {
        this.pressure = pressure;
    }

        //當氣象數據變更時調用      
    public void measurementsChange() {
        temperatureDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
        humidityDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
        mixDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
    }
}

　　這可能是你最初的想法，或許你的想法比這個更好

　　我們來仔細看下上面的代碼，你會發現這個代碼的擴展性很差。如果有人想自定義一個氣象顯示器，那麼你必須修改WeatherData這個類中的代碼，顯然這個代碼是不可以讓其他人隨便進行修改的，因為這個是氣象站提供的。所以氣象站的設計人員肯定就需要重構這一代碼。

　　解決方案：

　　我們發現這個氣象站就好像是主題一樣，而氣象顯示器就貌似是觀察者。你們是怎麼看的呢？

　　看看氣象顯示器的代碼，發現都只有一個update方法，當然你可以添加其他的方法，那麼我們就可以定義一個介面Display，讓所有的氣象顯示器都實現這個介面。然後在WeatherData類中添加一個集合屬性，這個集合中包含的是Display這一類型的對象。

　　為了可擴展性，可能有很多氣象站，所以我們定義一個Subject的介面，該介面中主要有三個方法，分別是註冊氣象顯示器、刪除註冊氣象顯示器、通知註冊氣象顯示器，即registerObverse、removeObverse、notifyObverse。而每個氣象顯示器中增加一個都必須有一個Subject類型的屬性，並且在構造方法中需要傳遞一個Subject類型的參數進行實例化這個對象，然後這個氣象顯示器在這個主題中進行註冊。

　　根據這個方案，示例代碼如下：

//Subject.java
public interface Subject {

    void registerObverse();

    void removeObverse();

    void notifyObverse();
}

//Display.java
//這就是一個觀察者類的介面
public interface Display {

    void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}

//WeatherData.java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class WeatherData implements Subject {

    private float temperature;

    private float humidity;

    private float pressure;

    private List<Display> displays;

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

    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }

    public void setTemperature(float temperature) {
        this.temperature = temperature;
    }

    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }

    public void setHumidity(float humidity) {
        this.humidity = humidity;
    }

    public float getPressure() {
        return pressure;
    }

    public void setPressure(float pressure) {
        this.pressure = pressure;
    }

    @Override
    public void registerObverse(Display display) {
        displays.add(display);
    }

    @Override
    public void removeObverse(Display display) {
        int i = displays.indexOf(display);
        if(i>=0)
            displays.remove(display);
    }

    @Override
    public void notifyObverse() {
        for(Display display:displays){
            display.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }

    //當氣象數據變化時就修改調用這一方法
    public void measurementsChanged(){
        notifyObverse();
    }
    
}

//MixDisplay.java
//這裡寫了一個氣象顯示器，其他的跟著類似
public class MixDisplay implements Display {

    private Subject subject;

    public MixDisplay(Subject subject) {
        this.subject = subject;
        subject.registerObverse(this);
    }

    public void remove() {
        subject.removeObverse(this);
    }

    @Override
    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("temperature is " + temperature);
        System.out.println("humidity is " + humidity);
        System.out.println("pressure is " + pressure);
    }

}

　　這時候如果你想自定義一個顯示器，只需要實現Display這一介面就可以了，然後在氣象顯示器中定義一個Subject類型的屬性，然後在構造是進行註冊該觀察者，那麼只要氣象數據變化了你就可以接受到。這是不是具有很好的可擴展性呢？

　　其實呢Java中內置中就包含了這一模式，其主題就是Observable（這是一個類），觀察者則是Obverse（這是一個介面）。

　　所以你可以試試用內置的這一模式實現下以上案例。

　　如果你對該博客有什麼見解或疑問，可以留言哦>v<