《Head.First设计模式》的学习笔记（3）－－观察者模式

意图：定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时, 所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

结构：

例子：

下面以模拟气象站系统来加以说明。

需求分析：

该系统的需求如下：

1、气象站能够追踪目前的天气状况，包括温度、湿度、气压、

2、气象站能够提供三种布告板，分别显示目前天气状况、气象统计和简单的预报。

3、布告板上的数据必须实时更新。

4、气象站必须提供一组API，供其他开发人员开发其他的布告板。

设计部分：

基于以上需求，该系统可以设计成3部分：气象站（获取实际气象数据的物理装置）、WeatherData对象（追踪来自气象站的数据，并更新布告板）和布告板（显示目前的天气状况给用户看）。效果图如下：

错误的类图设计（即没有学过设计模式时的第一感觉）可能如下：

相应的代码实现部分：

 1public void MeasurementsChanged()
 2        {
 3            temperature = this.GetTemperature();   // 获得温度
 4            humidity = this.GetHumidity();         // 获得湿度
 5            pressure = this.GetPressure();         // 获得气压 
 6
 7            MyCurrentConditionsDisplay.Update(temperature, humidity, pressure);     // 更新目前天气状态板
 8            MyStatisticsDisplay.Update(temperature, humidity, pressure);            // 更新气象统计板
 9            MyForcastDisplay.Update(temperature, humidity, pressure);               // 更新天气预报板            
10        }

这个类图设计的缺点：

1）、该设计是针对具体实现编程，而非针对接口。

2）、对于每个新的布告板，我们都得修改代码。

3）、我们无法在运动时动态得增加或删除布告板。

4）、我们尚未封装改变的部分。

那么如何改正这些缺点呢？

首先我们必须明白这些缺点的根源在哪里。很明显，我们在类图设计时依赖关系错了，应该依赖倒置。CurrrentConditionsDisplay类、StatisticsDisplay类和ForcastDisplay类应该依赖WeatherData类，而不是相反,这样就可以起到解耦的目的。

其次，CurrrentConditionsDisplay类、StatisticsDisplay类和ForcastDisplay类都有一个Update（）方法，因此应该提炼一个接口，这样可以实现“针对接口编程”，使代码更加灵活，也方便其他开发人员开发其他的布告板。

进一步思考：

1）、改正这些缺点后，我们的类图已经与观察者模式的结构有点类似了。

2）、我们的气象站系统的最大问题其实就是一对多的依赖引起的，而观察者模式正是解除一对多关系的不二法门，因此我们有必要采用观察者模式。

采用了观察者模式后设计的类图应该是这样：

WeatherDatea实现ISubject接口，CurrentConditionsDisplay、ForcastDisplay、StatisticsDisplay实现IObserver接口，ISubject调用IObserver，CurrentConditionsDisplay、ForcastDisplay、StatisticsDisplay调用ISubject。

相应的代码实现部分：

 1public class WeatherData : ISubject
 2    {
 3        private float temperature;
 4        private float humidity;
 5        private float pressure;
 6        private List<IObserver> myList = new List<IObserver>();
 7
 8        public void SetWeatherData(float paramTemp, float paramHumidity, float paramPressure)
 9        {
10            this.temperature = paramTemp;
11            this.humidity = paramHumidity;
12            this.pressure = paramPressure;
13            MeasurementsChanged();
14        }
15
16        public void MeasurementsChanged()
17        {
18            this.NotifyObservers();
19        }
20       
21        public void RegisterObserver(IObserver paramIObserver)
22        {
23            myList.Add(paramIObserver);
24        }
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26        public void RemoveObserver(IObserver paramIObserver)
27        {
28            myList.Remove(paramIObserver);
29        }
30
31        public void NotifyObservers()
32        {
33            foreach (IObserver observer in myList)
34            {
35                observer.Update(temperature, humidity, pressure);
36            }
37        }
38    }

源代码下载：/Files/wxj1020/WeatherStation.rar