调侃《HeadFirst设计模式》之观察者模式

上次总结完了策略模式，这次继续跟随着《Head First 设计模式》，聊下观察者模式。

现在你接到了一个气象监测应用的项目，此系统中的三个部分是气象站（获取实际气象数据的物理装置）、WeatherData对象（获取来自气象站的数据，并更新布告板）和布告板（显示装置这只是其中一个，还有气象统计和天气预报布告板显示目前天气状况给用户看）。大概是下面这样的图：（右边的显示装置只是其中一个布告板，目前还有气象统计和天气预报）

WeatherData的源代码主要结构如下：

WeatherData可以通过三个get方法获取到实际的天气数据。一旦气象测量数据有更新，WeatherData的measurementsChanged（）方法就会被调用。而一旦数据更新WeatherData就要立刻通知三个布告板。

现在我们的任务是实现measurementsChanged（），让它更好的更新三个布告板显示的数据。要求是此系统必须有可扩展性，让其他人员简历定制的布告板，用户可以随心所欲添加删除布告板。而目前只有三个布告板。

一个错误示范：

里面的update方法类似于将新的temp,humidity,pressure赋值给三个布告板的成员变量。

为什么说是错误的呢？

1.它针对实现编程，没有针对接口，这样导致每次增加布告板都要修改里面的代码。

2.可能改变的地方没有封装起来（三个更新方法直接在measurementsChanged()中）。

3.这样根本不可能在运行时动态添加删除一些布告板。

所以它的可扩展性非常差。

对此，可以用观察者模式。那什么是观察者模式呢？

观察者模式可以用订阅报纸来诠释。

1报社的业务就是出版报纸。
2向某家报社订阅报纸，只要他们有新报纸出版，就会给你送来。只要你是他们的订户，你就会一直收到新报纸。
当你不想再看报纸的时候，取消订阅，他们就不会再送新报纸来。
3当你不想再看报纸的时候，取消订阅，他们就不会再送新报纸来。
4只要报社还在运营，就会一直有人（或单位）向他们订阅报纸或取消订阅报纸。
向某家报社订阅报纸，只要他们有新报纸出版，就会给你送来。只要你是他们的订户，你就会一直收到新报纸。

此时，出版社可以看做是观察者模式的主题，订阅者是观察者。可以用一张图的来解释：

如图，老鼠、狗、猫对象已经订阅主题，所以主题有更新立刻通知它们，而鸭子没有订阅，主题的变化它什么也不知道。鸭子哪天想知道主题更新状态可以自己订阅主题，老鼠、狗、猫对象哪天不想知道主题动态了也可以取消订阅，一切自愿原则，而且主题和动物对象们互相不影响。、

来个官方的定义：

观察者模式定义了对象之间的一对多依赖，这样一来，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。

以下是最常用的实现观察者模式的示意图：

观察者模式强调的是松耦合的原则：当两个对象之间松耦合，它们依然可以交互，但是不太清楚彼此的细节。观察者模式提供了一种对象设计，让主题和观察者之间松耦合。当两个对象之间松耦合，它们依然可以交互，但是不太清楚彼此的细节。任何时候我们都可以增加新的观察者。因为主题唯一依赖的东西是一个实现Observer接口的对象列表，所以我们可以随时增加观察者。事实上，在运行时我们可以用新的观察者取代现有的观察者，主题不会受到任何影响。同样的，也可以在任何时候删除某些观察者。有新类型的观察者出现时，主题的代码不需要修改。假如我们有个新的具体类需要当观察者，我们不需要为了兼容新类型而修改主题的代码，所有要做的就是在新的类里实现此观察者接口，然后注册为观察者即可。主题不在乎别的，它只会发送通知给所有实现了观察者接口的对象。

松耦合的设计之所以能让我们建立有弹性的OO系统，能够应对变化，是因为对象之间的互相依赖降到了最低。

根据以上叙述，可以将之前的任务设计如下图：

实现气象站项目的代码：

首先是接口：

WeatherData的代码：

通过多态，只需要实现同一个接口的类都可注册，所以可以用一个集合来注册和取消观察。当数据发生改变，就遍历集合的所有元素，调用元素的update方法。

布告板代码：

这样在运行中，我们可以new出一个布告板对象（比如CurrentConditionsDisplay），将一个WeatherData对象作为参数传入，这样在构造上方法中就立刻将CurrentConditionsDisplay对象注册到这个WeatherData对象中。

测试程序可以这样写：

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