设计模式-观察者模式

复习下head first书中的观察者模式

1.问题背景

你的公司刚刚接到项目，负责建立一个气象站。此系统的三个部分分别是气象站（获取实际气象数据的物理装置）、WeatherData对象（负责追踪来自气象站的数据，并更新布告板），还有三个布告板。我们的布告板上实时显示气象站测得的温度、湿度和气压，同时客户希望我们公布一组API，能让其他人使用我们的数据定制自己的布告板。项目结构图如下所示：

WeatherData对象知道如何跟物理气象站联系，以取得最新的数据，同时会负责实时更新布告板的显示。我们的工作就是建立应用，利用WeatherData对象取得数据，并更新三个布告板。当然图中已经画出了一个布告板，剩下的两个也是类似的。

WeatherData对象有取得温度、湿度、气压的三个getter方法。同时当新的数据产生时，measurementChanged（）方法会被调用。

2.尝试解决

注意这里我们在WeatherData对象里面拥有三个布告板的实例变量，然后是measurementChanged方法中分别调用三个布告板对象的update方法，更新布告板的数据。每个布告板的update方法中会调用各自的display方法，更新显示，这个解决办法怎么样？

其实这个实现方法不见得很有弹性，而且违反了我们上一章讲的几个设计原则：针对接口编程，不针对实现编程，我们调用的是三个实例对象布告板的方法，而不是一个接口。针对实现编程会导致今后我们增加或者删除布告板必须修改程序；我们也没有把变换的部分（各个布告板的增删），和不变的部分（weatherDate对象）分开。

3.观察者模式闪亮登场

观察者模式定义了一对多的依赖，这样当一个对象改变状态时，所有依赖者都会收到通知并自动更新。关于观察者模式我们必须知道两个术语：主题和观察者。

上面是主题和观察者的关系图。对于我们的问题中，主题就是WeatherData对象，观察者就是各个布告板。主题维护一个变长的观察者类型的向量。每个观察者想实时取得气象站的数据都必须向主题注册，注册以后主题把这个观察者放到自己的向量中，这个问题中，主题WeatherData对象的measurementChanged()方法会遍历自己维护的向量，通知每一个布告板观察者。如果观察者不想继续观察，可以通知主题移除自己的观察者身份。

注意：主题用于一组观察者对象作为属性；而观察者拥有一个主题对象作为属性，并在自己的构造方法参数中传入这个主题，调用相应的方法向主题注册观察者或者取消观察者身份。

现在我们的气象站项目结构仍然是三部分：气象站观测设备+weatherDate对象（主题）+布告板（观察者）。下面是主题和观察者接口的代码：

下面是我们的WeatherDate类和布告板类的具体实现：

这里我们的主题使用ArrayList维护自己的观察者列表。而布告板的update方法会调用display方法，保证我们在主题中更新观察者数据的同时，数据可以立马同步显示。

观察者模式其实有两种，我们这种是“推”的形式，主题自动向观察者推送消息，观察者自动更新。还有另外一种“拉”的形式，主题向观察者提供每个属性的getter方法供观潮者在需要的地方自行调用。java内置的观察者模式两种形式都是支持的。

4.java内置的观察者模式

java.util里面有最基本的Observer（观察者）接口和Observable（主题）类，下面是他们的关系图。

在java版本中，观察者实现观察者接口Observer，并调用Observable对象的addObserver()方法，不想当观察者时，调用deleteObserver方法；主题继承Observable类，也被称为可观察者，可观察者里面有状态标记变量用来标记数据是否有变化，调用setChanged()方法改变标记状态（true或者false），然后调用notifyObservers()（调用的时候可以在参数中指定通知某一个观察者，如果没有参数默认通知全部观察者）。

观察者实现了更新的方法：update(Observable o, object arg)，如果我们使用“推”的模式，可以把数据当成对象传送给notifyObserver(arg)方法。否则就必须从可观察者哪里“拉”数据。

4.观察者模式总结

我们注意到Observable类是一个类而不是接口，甚至没有实现一个借口，因为java只支持单继承，所以这对我们来说不是个好消息。观察者必须有update方法，而主题必须拥有注册观察者和删除观察者身份的方法，还必须有数据改变时自动调用的方法。

观察者模式广泛用于各种键盘监听和鼠标监听。比如安卓的Button的setOnClickListener()方法是用来设置监听器的。Button的超类的View里面定义了setOnClickListener()方法，方法的参数是一个OnClickListener对象，所以安卓的各个控件都是可观察者，而onClickLisktener或者OnFocusListener等对象是观察者。每次Button的事件都会根据事件的类型通知给相应的Listener来处理。各种控件自动维护所有的Listener列表，按事件不同通知相应的监听器执行相应的操作，但是这个过程细节用户是不可见的。

当然，不只是android，javascript等等面向对象的语言基本上都广泛的使用了观察者模式，只是每个观察者模式稍有不同。