觀察者模式

概念：

??定義了對象之間一對多依賴，這樣一來，當一個對象改變狀態(tài)時，他的所有依賴著都會收到通知并自動更新。觀察者模式是對象的行為模式，又叫發(fā)布-訂閱(Publish/Subscribe)模式、模型-視圖(Model/View)模式、源-監(jiān)聽器(Source/Listener)模式或從屬者(Dependents)模式。

類圖：

類圖

角色：

  • 抽象主題(Subject)角色：抽象主題角色把所有對觀察者對象的引用保存在一個聚集（比如ArrayList對象）里，每個主題都可以有任何數(shù)量的觀察者。抽象主題提供一個接口，可以增加和刪除觀察者對象，抽象主題角色又叫做抽象被觀察者(Observable)角色。
  • 具體主題(ConcreteSubject)角色：將有關(guān)狀態(tài)存入具體觀察者對象；在具體主題的內(nèi)部狀態(tài)改變時，給所有登記過的觀察者發(fā)出通知。具體主題角色又叫做具體被觀察者(Concrete Observable)角色。
  • 抽象觀察者(Observer)角色：為所有的具體觀察者定義一個接口，在得到主題的通知時更新自己，這個接口叫做更新接口。
  • 具體觀察者(ConcreteObserver)角色：存儲與主題的狀態(tài)自恰的狀態(tài)。具體觀察者角色實現(xiàn)抽象觀察者角色所要求的更新接口，以便使本身的狀態(tài)與主題的狀態(tài) 像協(xié)調(diào)。如果需要，具體觀察者角色可以保持一個指向具體主題對象的引用。

例子：

  1. 需求：做出一個天氣預(yù)報系統(tǒng)。
  2. 需求分析：該系統(tǒng)共分為三個部分：氣象站（獲取數(shù)據(jù)的物理裝置）、WeatherData對象（追蹤氣象站的數(shù)據(jù)并更新到布告板）和布告板（顯示天氣預(yù)報給用戶看）。

  3. 圖形解析


    氣象監(jiān)測實現(xiàn)

  4. 類圖分析


    類圖

推模型和拉模型：

  • 推模型
    主題對象向觀察者推送主題的詳細信息，不管觀察者是否需要，推送的信息通常是主題對象的全部或部分數(shù)據(jù)。

    1. 抽象主題角色 
      public interface Subject {
    /**
     * Description 注冊觀察者對象
     * 
     * @param o
     */
    public void registerObserver(Observer o);

    /**
     * Description 刪除觀察者對象
     * 
     * @param o
     */
    public void removeObserver(Observer o);

    /**
     * Description 通知觀察者對象
     */
    public void notifyObservers();
}
    2. 具體主題角色 
      public class WeatherData implements Subject {
     private ArrayList<Object> observers;
     private float temperature;
     private float humidity;
     private float pressure;
 
     public WeatherData() {
         observers = new ArrayList<>();
     }
 
     @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);
         }
     }
 
     /**
      * Description 數(shù)據(jù)更新，通知觀察者
      */
     public void messurementschanged() {
         notifyObservers();
     }
 
     /**
      * Description 更新數(shù)據(jù)
      * @param temperature   溫度
      * @param humidity      濕度
      * @param pressure       氣壓
      */
     public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {
         this.temperature = temperature;
         this.humidity = humidity;
         this.pressure = pressure;
         messurementschanged();
     }
 }
    3. 抽象觀察角色 
        public interface Observer {
      /**
       * Description 更新信息
       * @param temp      溫度
       * @param humidity  濕度
       * @param pressure  氣壓
       */
      public void update(float temp, float humidity, float pressure);
  }
    4. 觀察者其他抽象功能 
      public interface DisplayElement {
    /**
     * Description 展示信息
     */
    public void display();
}
    5. 具體觀察角色 
        public class CurrentConditionsDisplay implements Observer, DisplayElement {
      private float temperature;
      private float humidity;
      private Subject weatherData;
  
      /**
       * @param weatherData
       *            創(chuàng)建自己時訂閱主題
       */
      public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData) {
          this.weatherData = weatherData;
          weatherData.registerObserver(this);
      }
  
      @Override
      public void display() {
          System.out.println("溫度:" + temperature + "\n濕度:" + humidity);
      }
  
      @Override
      public void update(float temp, float humidity, float pressure) {
          this.temperature = temp;
          this.humidity = humidity;
          display();
      }
  }
    ```
    6. 測試類 
      public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        WeatherData weatherData = new WeatherData();
        CurrentConditionsDisplay conditionsDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);
        weatherData.setMeasurements(11.11F, 22.22F, 33.33F);
    }
}

  • 拉模型
    主題對象在通知觀察者的時候，只傳遞少量信息。如果觀察者需要更具體的信息，由觀察者主動到主題對象中獲取，相當于是觀察者從主題對象中拉數(shù)據(jù)。一般這種模型的實現(xiàn)中，會把主題對象自身通過update()方法傳遞給觀察者，這樣在觀察者需要獲取數(shù)據(jù)的時候，就可以通過這個引用來獲取了。
    根據(jù)上面描述，拉模型就是把主題當做參數(shù)傳遞并修改一下部分內(nèi)容即可:

    1.修改參數(shù)

      public interface Observer {
      /**   
       * Description          
       * @param subject  主題
       */ 
      public void update(Subject subject);
  }
    1. 具體觀察類 
          @Override
    public void update(Subject subject) {
        this.temperature = ((WeatherData)subject).getTemperature();
        this.humidity = ((WeatherData)subject).getHumidity();
        display();
    }
    2. 具體主題類 
      @Override
public void notifyObservers() {
    for (int i = 0; i < observers.size(); i++) {
        Observer observer = (Observer) observers.get(i);
        observer.update(this);
    }
}

兩種模式的比較：

  • 推模型是假定主題對象知道觀察者需要的數(shù)據(jù)；而拉模型是主題對象不知道觀察者具體需要什么數(shù)據(jù)，沒有辦法的情況下，干脆把自身傳遞給觀察者，讓觀察者自己去按需要取值。
  • 推模型可能會使得觀察者對象難以復(fù)用，因為觀察者的update()方法是按需要定義的參數(shù)，可能無法兼顧沒有考慮到的使用情況。這就意味著出現(xiàn)新情況的時候，就可能提供新的update()方法，或者是干脆重新實現(xiàn)觀察者；而拉模型就不會造成這樣的情況，因為拉模型下，update()方法的參數(shù)是主題對象本身，這基本上是主題對象能傳遞的最大數(shù)據(jù)集合了，基本上可以適應(yīng)各種情況的需要。

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