观察者模式-蒲公英云

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。

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WeatherData类图：

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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”；

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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。

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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);
    }