《HeadFirst设计模式》第二章观察者模式-读书笔记

案例代码链接：https://github.com/rainweb521/My-tutorial/tree/master/Design_patterns

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

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

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

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();
}

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);
}

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();
}

//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();
    }
}

//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();
    }
}

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。