观察者模式

场景描述： 

一个气象站应用，可以实时获取温度、湿度和气压信息，气象站提供一个封装好的类WeatherData，该类有最新的气象信息，当这些信息发生变动的时候，类中的measurementsChanged()方法会自动调用。目前气象站用到了两个布告栏，分别是目前状况和气象统计。当气象信息发生变动时，需要把最新的信息通知到着两个布告栏中。

WeatherData类图：

糟糕的实现：

为了完成这个气象站应用，我们可以用下面这种实现。

/**     * 气象信息变动后，自动调用该方法     */    public void measurementsChangeed() {        float temp = getTemperature();        float humidity = getHumidity();        float pressure = getPressure();        currentConditionsDisplay.update(temp, humidity, pressure);        statisticsDiplay.update(temp, humidity, pressure);    }

其中currentConditionsDisplay和statisticsDiplay代表两个布告栏。目前这两个类都具有temperature、humidity、pressure属性和update、display方法。根据上面的实现，当气象信息变动的时候，这两个布告栏也能实时变动。但是当要增加其他布告栏的时候WeatherData对象也要变动，而且两个布告栏没有实现一个相同的接口，违反了设计原则中的针对接口编程，无法在运行时删除或者增加布告栏。为了更好的实现，需要封装程序中改变的部分，下次增加其他布告栏时只需要修改到要改变的部分，如今WeatherData和布告栏的实现是耦合在一起。

了解观察者模式：
在一些网站中，我们可以看到不少的观察者模式，比如杂志订阅，订阅了某本杂志，当这本杂志出了新刊，就会通知到所有订阅者。观察者模式有两个角色，一个是Subject，代表这本被订阅的杂志，另一个是Observer，代表订阅者。根据设计原则，针对接口编程，我们很容易想到这两个角色都要抽离出来定义成两个接口，杂志需要实现Subject，每个订阅者也要实现Observer。下面是观察者模式的类图。

观察者模式类图：

注：虚线空心三角形线代表implement ；实线箭头代表“有一个”，拥有箭头指向类的引用； 菱形实线箭头代表“有多个”；

实现：

了解了观察者模式的类图，我们现在来设计本次例子气象站的类图。其中的主题对象就是WeatherData， 观察者就是两个布告栏，布告栏除了要实现Observer接口，还需要实现一个DisplayElement接口，该接口有一个display方法，布告栏在展示的时候调用display方法。下面是气象站用观察者模式设计的类图。

有了类图，现在我们可以实现具体的代码了。代码地址：https://github.com/LiuJinan/designPatternDemo

Subject.java

/** * Created by LiuJinan on 2017/6/18. */public interface Subject {    public void registerObserver(Observer observer);    public void removeObserver(Observer observer);    //主题变动，调用该方法通知所有观察者    public void notifyObservers();}

Observer.java

/** * Created by LiuJinan on 2017/6/18. */public interface Observer {    //当气象信息变动，主题会把信息通过参数传递给观察者    public void update(float temp, float humidity, float pressure);}

DisplayElement.java

/** * Created by LiuJinan on 2017/6/18. */public interface DisplayElement {    public void display();}

WeatherData.java

import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * Created by LiuJinan on 2017/6/18. */public class WeatherData implements Subject {    private List<Observer> observers;    private float temperature;    private float humidity;    private float pressure;    public WeatherData() {        observers = new ArrayList<>();    }    public void measurementsChanged() {        notifyObservers();    }    @Override    public void registerObserver(Observer observer) {        observers.add(observer);    }    @Override    public void removeObserver(Observer observer) {        int i = observers.indexOf(observer);        if (i >= 0) {            observers.remove(observer);        }    }    @Override    public void notifyObservers() {        for (Observer observer : observers) {            observer.update(temperature, humidity, pressure);        }    }    //气象站获取到最新信息，更新最新信息    public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {        this.temperature = temperature;        this.humidity = humidity;        this.pressure = pressure;        measurementsChanged();    }}

StatisticsDiplay.java 

/** * Created by LiuJinan on 2017/6/18. */public class StatisticsDiplay implements Observer , DisplayElement {    private float temperature;  //温度    private float humidity;     //湿度    private float pressure;     //气压    private Subject weatherData;    public StatisticsDiplay(Subject subject) {        this.weatherData = subject;        this.weatherData.registerObserver(this);    }    @Override    public void update(float temp, float humidity, float pressure) {        this.temperature = temp;        this.humidity = humidity;        this.pressure = pressure;        display();    }    @Override    public void display() {        //具体计算省略        String msg = "布告栏：气象统计{" +                "平均温度=xx"  +                ", 最高温度=xx"  +                ", 最低温度=xx"  +                '}';        System.out.println(msg);    }}

CurrentConditionsDisplay.java

package cn.wtzvae.observer.demo2;/** * Created by LiuJinan on 2017/6/18. */public class CurrentConditionsDisplay implements Observer, DisplayElement{    private float temperature;  //温度    private float humidity;     //湿度    private float pressure;     //气压    private Subject weatherData;    public CurrentConditionsDisplay(Subject subject) {        this.weatherData = subject;        this.weatherData.registerObserver(this);    }    @Override    public void display() {        String msg = "布告栏：当前状况{" +                "温度=" + temperature +                ", 湿度=" + humidity +                ", 气压=" + pressure +                '}';        System.out.println(msg);    }    @Override    public void update(float temp, float humidity, float pressure) {        this.temperature = temp;        this.humidity = humidity;        this.pressure = pressure;        display();    }}

运行：

    public static void main(String[] args) {        WeatherData weatherData = new WeatherData();        CurrentConditionsDisplay currentConditionsDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);        StatisticsDiplay statisticsDiplay = new StatisticsDiplay(weatherData);        weatherData.setMeasurements(10, 20, 30);    }