设计模式---观察者模式

一. 概述
    观察者模式：对象之间多对一依赖的一种设计方案，被依赖的对象为Subject，依赖的对象为Observer，Subject通知Observer变化。

• Subject：登记注册、移除和通知
  

1. registerObserver 注册
2. removeObserver 移除
3. notifyObservers() 通知所有的注册的用户，根据不同需求，可以是更新数据，让用户来取，也可能是实时推送，看具体需求定。

• Observer：接收输入
  

二. 场景示例

• 天气预报项目需求

1. 气象站可以将每天测量到的温度，湿度，气压等等以公告的形式发布出去(比如发布到自己的网站或第三方)。
2. 需要设计开放型API，便于其他第三方也能接入气象站获取数据。
3. 提供温度、气压和湿度的接口
4. 测量数据更新时，要能实时的通知给第三方

• 思维分析类图
  

• 观察者模式解决天气预报需求

1. 观察者模式设计后，会以集合的方式来管理用户(Observer)，包括注册，移除和通知。
2. 这样，我们增加观察者(这里可以理解成一个新的公告板)，就不需要去修改核心类WeatherData，不会修改代码，遵守了ocp原则。

• 代码实现：

//接口, 让WeatherData 来实现 
public interface Subject {
	public void registerObserver(Observer o);
	public void removeObserver(Observer o);
	public void notifyObservers();
}

//观察者接口，由观察者来实现
public interface Observer {
	public void update(float temperature, float pressure, float humidity);
}

import java.util.ArrayList;

/**
 * 核心类
 * 1. 包含最新的天气情况信息 
 * 2. 含有 观察者集合，使用ArrayList管理
 * 3. 当数据有更新时，就主动的调用ArrayList, 通知所有的（接入方）就看到最新的信息
 */
public class WeatherData implements Subject {
	private float temperatrue;
	private float pressure;
	private float humidity;
	//观察者集合
	private ArrayList<Observer> observers;
	
	//加入新的第三方
	public WeatherData() {
		observers = new ArrayList<Observer>();
	}

	public float getTemperature() {
		return temperatrue;
	}

	public float getPressure() {
		return pressure;
	}

	public float getHumidity() {
		return humidity;
	}

	public void dataChange() {
		//调用 接入方的 update
		notifyObservers();
	}

	//当数据有更新时，就调用 setData
	public void setData(float temperature, float pressure, float humidity) {
		this.temperatrue = temperature;
		this.pressure = pressure;
		this.humidity = humidity;
		//调用dataChange， 将最新的信息 推送给 接入方 currentConditions
		dataChange();
	}

	//注册一个观察者
	@Override
	public void registerObserver(Observer o) {
		observers.add(o);
	}

	//移除一个观察者
	@Override
	public void removeObserver(Observer o) {
		if(observers.contains(o)) {
			observers.remove(o);
		}
	}

	//遍历所有的观察者，并通知
	@Override
	public void notifyObservers() {
		for(int i = 0; i < observers.size(); i++) {
			observers.get(i).update(this.temperatrue, this.pressure, this.humidity);
		}
	}
}

public class CurrentConditions implements Observer {
	// 温度，气压，湿度
	private float temperature;
	private float pressure;
	private float humidity;

	// 更新 天气情况，是由 WeatherData 来调用，我使用推送模式
	public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
		this.temperature = temperature;
		this.pressure = pressure;
		this.humidity = humidity;
		display();
	}

	// 显示
	public void display() {
		System.out.println("***Today mTemperature: " + temperature + "***");
		System.out.println("***Today mPressure: " + pressure + "***");
		System.out.println("***Today mHumidity: " + humidity + "***");
	}
}

public class BaiduSite implements Observer {
	// 温度，气压，湿度
	private float temperature;
	private float pressure;
	private float humidity;

	// 更新 天气情况，是由 WeatherData 来调用，我使用推送模式
	public void update(float temperature, float pressure, float humidity) {
		this.temperature = temperature;
		this.pressure = pressure;
		this.humidity = humidity;
		display();
	}

	// 显示
	public void display() {
		System.out.println("===百度网站====");
		System.out.println("***百度网站 气温 : " + temperature + "***");
		System.out.println("***百度网站 气压: " + pressure + "***");
		System.out.println("***百度网站 湿度: " + humidity + "***");
	}
}

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//创建一个WeatherData
		WeatherData weatherData = new WeatherData();
		
		//创建观察者
		CurrentConditions currentConditions = new CurrentConditions();
		BaiduSite baiduSite = new BaiduSite();
		
		//注册到weatherData
		weatherData.registerObserver(currentConditions);
		weatherData.registerObserver(baiduSite);
		
		//测试
		System.out.println("通知各个注册的观察者, 看看信息");
		weatherData.setData(10f, 100f, 30.3f);
		
		weatherData.removeObserver(currentConditions);
		//测试
		System.out.println();
		System.out.println("通知各个注册的观察者, 看看信息");
		weatherData.setData(10f, 100f, 30.3f);
	}
}

三. 观察者模式在JDK中的应用

• Jdk的Observable类就使用了观察者模式

public class Observable {
    private boolean changed = false;
    private Vector<Observer> obs;

    /** Construct an Observable with zero Observers. */
    public Observable() {
        obs = new Vector<>();
    }
	
   public synchronized void addObserver(Observer o) {
       if (o == null)
           throw new NullPointerException();
       if (!obs.contains(o)) {
           obs.addElement(o);
       }
   }  

  public synchronized void deleteObserver(Observer o) {
       obs.removeElement(o);
   }

   public void notifyObservers() {
        notifyObservers(null);
    }
}

public interface Observer {
    /**
     * This method is called whenever the observed object is changed. An
     * application calls an <tt>Observable</tt> object's
     * <code>notifyObservers</code> method to have all the object's
     * observers notified of the change.
     *
     * @param   o     the observable object.
     * @param   arg   an argument passed to the <code>notifyObservers</code>
     *                 method.
     */
    void update(Observable o, Object arg);

模式角色分析：

• Observable 的作用和地位等价于 我们前面讲过Subject
• Observable 是类，不是接口，类中已经实现了核心的方法 ,即管理Observer的方法 add… delete … notify…
• Observer 的作用和地位等价于我们前面讲过的 Observer, 有update
• Observable 和 Observer 的使用方法和前面讲过的一样，只是Observable 是类，通过继承来实现观察者模式。