设计模式 之 观察者（Observer）模式

观察者（observer）模式定义了一对多的依赖关系，让多个观察者对象能够同时监听某一主题对象。这个主题对象中的状态发生改变时，就会通知所有的观察者对象。

观察者模式的结构图：

结构中各个部分的含义：

• 抽象主题类（Subject）：它把所有对观察者对象的引用都保存在一个聚集内，每个主题可以有任意多的观察者。
• 具体主题类（ConcreteSubject）：具体主题，将有关状态存入具体观察者对象;当具体主题状态改变时，向所有观察者发出通知。
• 抽象观察者类（Observer）：抽象观察者，为所有的具体观察者定义一个接口。
• 具体观察者类（ConcreteObserver）：具体观察者，实现抽象观察者角色所要求的接口，以便更新本身的状态

源代码：

抽象主题类（Subject）：

public interface Subject {
    public void registerObserver(Observer o); //增加观察者
    public void removeObserver(Observer o);        //删除观察者
    public void notifyObserver(String newState);//通知观察者
}

具体主题类（ConcreteSubject）：

public class ConcreteSubject implements Subject{
    
    private ArrayList<Observer> observers; //观察者集合
    
    public ConcreteSubject() {
        observers = new ArrayList<Observer>();
    }
    
    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        observers.remove(o);
    }

    @Override
    public void notifyObserver(String newstate) {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(newstate);
        }
    }
    
    public void getChange(String newState){
        notifyObserver(newState);
    }
}

抽象观察者类（Observer）：

public interface Observer {
    public void update(String state);
}

抽象观察者类（ConcreteObserver）：

public class ConcreteObserver implements Observer{
        
    @Override
    public void update(String state) {
        System.out.println("更新后状态为："+ state);
    }

}

客户端：

public class Client {
    public static void  main(String[] args) {
        ConcreteSubject s  = new ConcreteSubject();
        Observer observer = new ConcreteObserver();
        s.registerObserver(observer);
        s.getChange("新状态");
    }
}

运行结果：

更新后状态为：新状态

具体情境举例：气象站的温度变化更新：

抽象主题类（Subject）：

public interface Subject {
    public void registerObserver(Observer o);
    public void removeObserver(Observer o);
    public void notifyObservers();
}

具体主题类：

public class CurrentConditionDisplay implements Observer,DisplayElement{

    private float temperature;
    private float humidity;
    private Subject weatherData;
    
    public CurrentConditionDisplay(Subject weatherData) {
        this.weatherData = weatherData;
        weatherData.registerObserver(this);
    }
    
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("当前气温："+ temperature + "F 湿度为："+ humidity + "%");
    }

    @Override
    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        display();
    }

}

displayElement接口：

public interface DisplayElement {
    public void display();
}

抽象观察者类（Observer）：

public interface Observer {
    public void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}

具体观察者类（ConcreteObserver）：

public class WeatherData implements Subject{

    private ArrayList<Observer> observers;    //观察者
    //要更新的观察者的信息
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;
    
    public WeatherData() {
        observers = new ArrayList<Observer>();
    }
    
    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        int i = observers.indexOf(o);
        if (i >= 0 ) {
            observers.remove(i);
        }
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
//        for(int i = 0; i < observers.size(); i++){
//            Observer observer = (Observer) observers.get(i);
//            observer.update(temperature, humidity, pressure);
//        }
        for (Observer o : observers) {
            o.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }
    
    public void measurementsChanged(){
        notifyObservers();
    }
    
    public void setMeasurement(float temperature, float humidity, float pressure){
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        measurementsChanged();
    }
}

客户端：

public class WeatherStation {
    public static void main(String[] args){
        WeatherData weatherData = new WeatherData();
        
        CurrentConditionDisplay currentConditionDisplay = new CurrentConditionDisplay(weatherData);
        
        weatherData.setMeasurement(80, 65, 30.4f);
        weatherData.setMeasurement(82, 70, 29.2f);
        weatherData.setMeasurement(78, 90, 29.2f);
    }
}

运行结果：

当前气温：80.0F 湿度为：65.0%
当前气温：82.0F 湿度为：70.0%
当前气温：78.0F 湿度为：90.0%