观察者模式

稀土

2018-05-29

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1）首先，我们要实现一个气温显示系统，有三个布告板需要相同的更新数据（温度、湿度、气压），由一个WeatherData类提供更新数据，要求每当数据更新时，要通知到三个布告板。最后还要有一个可扩展的第四个布告板，供其他开发人员建立定制的布告板。

一个错误的实现：

在这个错误的实现中：

我们是针对具体实现编程，而非针对接口
对于每个新的布告板，我们都得修改代码
我们无法再运行时动态地增加或删除布告板
我们尚未封装改变的部分

观察者模式与报纸的订阅非常相似：

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报纸

观察者模式=出版者+订阅者

只是在观察者模式中，出版者改称为“主题”（Subject），订阅者改称为“观察者”（Observer）

2）定义观察者模式

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，其他依赖者都会受到通知。

实现观察者模式的方法不止一种，但是以包含Subject与Observer接口的类设计的做法最常见。

3）实现观察者模式

因为布告板的差异性，我们需要一个共同的接口，让布告板的类（可能不一样）都去实现相同的接口，好让WeatherData对象能够知道如何把观测值送给它们。

定义观察者模式类图：

设计气象站：

3）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。

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旧的观察者，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。加入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，也可以轻易地复用，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。

松耦合的设计之所以能让我们建立有弹性的OO系统，能够应对变化，是因为对象之间的互相依赖降到了最低。

4）实现气象站

5）观察者模式的“推（push）”和“拉（pull）”

到此为止，我们已经从无到有的完成了观察者模式。

仔细看我们实现的观察者模式会发现，所有的信息都是由主题“推（push）”给观察者的；

还有一种观察者模式是通过观察者从主题那边“拉（pull）”过来的，当然这需要主题设置相关的getter()方法。

6）Java内置的观察者模式

java.util包（package）内包含最基本的Observer接口与Observerable类，这和我们的Subject接口与Observer接口很相似。Observer接口与Observerable类使用上更方便，因为许多功能都已经事先准备好了，你甚至可以使用推（push）或拉（pull）的方式传送数据。

这是修改后的气象站OO设计：