02观察者模式

让对象保持消息灵通
01需求

一个WeatherData对象负责追踪目前的天气状况（温度，湿度，气压）。希望你们能建立一个应用，有三种布告板，分别显示目前的状况、气象统计及简单的预报。当WeatherObject对象获得最新的测量数据时，三种布告板必须实时更新。而且，这是一个可以扩展的气象站，Weather-O-Rama气象站希望公布一组API，好让其他开发人员可以写出自己的气象布告板，并插入此应用中，我们希望能提供这样的API。

1. class WeatherData{
2.         public int getTemperature(){
3.         }
4.         public int getHumidity(){
5.         }
6.         public int getPressure(){
7.         }
8.         public void measurementsChanged(){
9.         //一旦气象测量更新，此方法会被调用
10.         }
11. }

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实现1

1. public class WeatherData {
2.     // 实例变量声明
3.     public void measurementsChanged() {
4.        float temp = getTemperature();
5.        float humidity = getHumidity();
6.        float pressure = getPressure();
7.        currentConditionsDisplay.update(temp, humidity, pressure);
8.        statisticsDisplay.update(temp, humidity, pressure);
9.        forecastDisplay.update(temp, humidity, pressure);
10.     }
11. // 这里是其他WeatherData方法
12. }

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缺点：

针对实现编程
对于每个新的显示，都得修改这份代码
没有办法在运行时添加/移除显示元素
没有封装改变的部分

02观察者模式

观察者模式：定义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；
有几种不同的实现方法，大多数围绕着包括主题和观察者接口的类设计
类图：

第四个设计原则：为了交互对象之间松耦合设计而努力。

主题只知道观察者实现了某个接口（也就是Observer接口）
任何时候我们都可以增加新的观察者。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，
独立复用主题和观察者
改变主题/观察者其中一方，不会影响另一方

实现2

设计气象站

实现气象站

1.构建主题subject和观察者observer接口

1. //主题接口
2. public interface Subject{
3.     //注册观察者
4.     public void registerObserver(Observer o);
5.     //删除观察者
6.     public void removeObserver(Observer o);
7.     //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
8.     public void notifyObserver();
9. }
11. public interface Observer {
12.     //当气象观测值改变时，主题会把这些状态值当作方法的参数，传送给观察者
13.     public void update(float temp,float humidity,float pressure);
14. }
16. public interface DisplayElement{
17.     //当需要显示时，调用此方法
18.     public void display();
19. }

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2.WeatherData类实现主题接口

1. public class WeatherData implements Subject{
2.    
3.     private ArrayList<Observer> observers;
4.     private float temperature;
5.     private float humidity;
6.     private float pressure;
8.     public WeatherData(){
9.         observers=new ArrayList<Observer>();
10.     }
12.     @Override
13.     public void registerObserver(Observer o) {
14.         observers.add(o);//一个观察者注册的时候，把它添加到list的末端
15.     }
17.     @Override
18.     public void removeObserver(Observer o) {
19.         int i=observers.indexOf(o);//获得对象索引
20.         if(i>=0){
21.             observers.remove(i);
22.         }
23.     }
25.     @Override
26.     public void notifyObserver() {
27.         for(Observer observer:observers){
28.             observer.update(temperature,humidity,pressure);
29.         }
30.     }
31.     //当从气象站得到更新观测值时，我们通知观察者
32.     public void measurementsChanged(){
33.         notifyObserver();
34.     }
36.     //测试数据
37.     public void setMeasurements(float temperature,float humidity,float pressure){
38.         this.temperature=temperature;
39.         this.humidity=humidity;
40.         this.pressure=pressure;
41.         measurementsChanged();
42.     }
43.     //WeatherData的其他方法
44. }

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3.构造显示元素
显示类实现Observer接口，所以可以从WeatherData对象中获取变化

1. public class CurrentConditionDisplay implements Observer,DisplayElement{
2.     private float temperature;
3.     private float humidity;
4.     private Subject weatherData;
6.     //构造器被传入weatherData对象(Subject)，用它来把 【显示】 注册为 【观察者】
7.     public CurrentConditionDisplay(WeatherData weatherData){
8.         this.weatherData=weatherData;
9.         weatherData.registerObserver(this);
10.     }
11.     @Override
12.     public void display() {
13.         System.out.println("current conditions:" + temperature + "F degrees and " + humidity + "% humidity");
14.     }
16.     @Override
17.     public void update(float temp, float humidity, float pressure) {
18.         this.temperature=temp;
19.         this.humidity=humidity;
20.         display();
21.     }
22. }

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4.启动气象站

1. public class WeatherStation {
2.     public static void main(String[] args) {
3.        //创建对象
4.        WeatherData weatherData = new WeatherData();
5.       //创建显示
6.        CurrentConditionsDisplay currentDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
7.       //模拟气象测量
8.        weatherData.setMeasurements(80,65,30.4f);
9.     }
10. }

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缺点：

每次更新信息都会全部通知到每个观察者，而观察者只想要有用的信息；
不能扩展更多的显示【因为观察者接口的update方法是固定参数】

实现3（改进）

我们可以让Observer按需要从Subject拉取。当Subiect的数据变化，我们马上通过调用update()传送数据，推送新的温度、湿度和气压值给Observer。
为了切换到拉取方式，我们需要对已有代码做一些小小的修改
Subject的发送通知.....
修改WeatherData中的notifyObservers()方法，不带参数地调用Observer中的update()方法：

1. public void notifyobservers() {
2.   for(Observer observer:observers){
3.       observer.update();
4.   }
5. }

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Observer的接收通知....
修改Observer接口，改变update()方法的签名，这样它就没有参数了:

1. public interface Observer {
2.   public void update();
3. }

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修改每个具体Observer，改变其各自的update0方法的签名，并使用WeatherData的getter方法从Subject获取气象数据。CurrentConditionsDisplay类的新代码如下:

1. public void update() {
2.   this.temperature = weatherData.getTemperature();
3.   this,humidity = weatherData.getHumidity();
4.   display();
5. }

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总结

OO基础：抽象
OO原则：

封装变化。
组合优于继承
针对接口编程，而不是针对实现。
尽力达到交互对象之间的松耦合设计。【新增】

OO模式：
观察者模式：定义对象之间的一对多依赖这样，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者会被通知并自动更新。
要点

观察者模式定义对象之间的一对多关系。
主题使用通用接口更新观察者。
任何具体类型的观察者都可参与该模式，只要它们实现察者接口。
观察者是松耦合的，除了知道它们实现观察者接口之外，主题对它们的其他事情不知情
使用该模式时，你可以从主题推或拉数据(拉被认为更“正确”)
Swing大量使用观察者模式许多GUI框架也是这样。
你也会在其他很多地方发现该模式，包括RxJava、JavaBeans和RMI，以及其他语言的框架，像Cocoa、Swift和JavaScript事件。
观察者模式和出版/订阅模式相关。出版/订阅模式用于更复杂得多主题和/或多消息类型的情形。
观察者模式是一个常用的模式，当我们学习模型-视图-控制器时，还会看到它。

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