## 什么时候需要用观察者模式？

有的时候我们有这样的需求，当某一对象的状态更新了，需要告知其他的对象。同时，其他对象可以退出通知列表，也可以选择重新加入通知列表。这时候，我们就需要用到一种设计模式——观察者模式。

## 场景举例

上面的话太难以理解了，模拟一个应用场景来进行说明。

有一个气象站，能通过一些硬件设备获取到一些气象数据（温度、湿度、大气压）。同时有几个显示屏幕——实时信息、数据统计、气象预报等屏幕。当气象数据更新了之后，这些屏幕也要随着更新数据。另外，该应用还要扩展友好，能提供API接口，能添加或者删除屏幕设备。

场景分析

先分析一下场景，能发现几个对象（object）。气象数据（WeatherData），实时信息屏幕（CurrentConditionDisplay），数据统计屏幕（statisticsDisplay），气象预报屏幕（ForcastDisplay）。

/** * 气象数据 */class WeatherData {    getTemperature();    getHumidity();    getPressure();    measurementsChanged();}

/** * 实时信息屏幕 */class CurrentConditionDisplay() {    display();}

/** * 数据统计屏幕 */class statisticsDisplay() {    display();}

/** * 气象预报屏幕 */class ForcastDisplay() {    display();}

先完善一下 WeatherData的代码

public class WeatherData {    public void measurementsChanged() {        float temp = getTemperature();        float humidity = getHumidity();        float pressure = getPressure();        currentConditionsDisplay.update(temp, humidity, pressure);        statisticsDisplay.update(temp, humidity, pressure);        forecastDisplay.update(temp, humidity, pressure);    }    }

发现不足

上面WeatherData的这段代码好像完成了数据更新的功能。但是有几个不足的地方。

• 针对实现编程，而不是针对接口编程
• 当有新的显示屏幕，我们需要改动WeatherData中的measurementsChanged()方法
• 不能在程序运行是时添加或移除显示屏对象
• 所有的显示屏对象虽然都有同一个update()方法，却没有实现一个通用接口

如何改进？

1. 使用接口，这样就能在程序运行时增加或移除显示屏幕
2. 所有的显示屏幕实现一个通用显示接口，实现该接口的update()方法。

改进的具体实现，先放着。先回到观察者模式上来。

重新审视观察者模式

举个更接近观察者模式定义的例子：

就像订阅报纸一样，你可以订阅报纸，这样当有新的报纸到了，就有新的报纸看。如果你取消订阅了，那下一期的报纸就无法看到了。

上面这句话有两种行为发布和订阅。观察者模式其实就是这样的

Publisher + Observer = Observer Pattern

翻译成中文就是：发布者 + 观察者 = 观察者模式

说了这么多，是时候来一个官方定义了。

The Observer Pattern defines a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state, all of its dependents are notified and updated automatically.

翻译一下就是：

观察者模式 定义了对象间一对多的关系。所以当一个对象的状态变化了，它的依赖对象就会被唤醒和自动更新状态。

注意关键点：

• 一对多
• 状态变化时，依赖对象随之更新

如何实现这个程序？

解耦

设计原则：Strive for loosely coupled designs between objects that interact.

翻译过来就是：为它们之间有交互的对象解耦而努力

代码关系如下：

/** * Publisher接口 */interface Subject {    registerObserver();    removeObserver();    notifyObserver();}

/** * 气象数据实现Publisher接口，作为一个Subject */public class WeatherData implements Subject {    private float temp;    private float humidity;    private float pressure;    private List
    
      observers;    public WeatherData() {        observers = new ArrayList
     
      ();    }    @Override    public void registerObserver(IObserver observer) {        observers.add(observer);    }    @Override    public void removeObserver(IObserver observer) {        int index = observers.indexOf(observer);        if (index > 0) {            observers.remove(index);        }    }    @Override    public void notifyObserver() {        for (IObserver ob : observers) {            ob.update(getTemp(), getHumidity(), getPressure());        }    }    public void measurementsChanged() {        notifyObserver();    }    public void setMeasurements(float temp, float humidity, float pressure) {        this.temp = temp;        this.humidity = humidity;        this.pressure = pressure;        measurementsChanged();    }    public float getTemp() {        return temp;    }    public void setTemp(float temp) {        this.temp = temp;    }    public float getHumidity() {        return humidity;    }    public void setHumidity(float humidity) {        this.humidity = humidity;    }    public float getPressure() {        return pressure;    }    public void setPressure(float pressure) {        this.pressure = pressure;    }}
     
    

/** * Observer接口 */public interface Observer {    public void update(float temp, float humidity, float pressure);}

因为所有的显示屏都有一个update()方法，因此规定一个公共接口

/** * 屏幕显示接口 */public interface IDisplayElement {      public void display();}

接着实现Observer即显示屏幕

/** * 实时信息显示屏 */public class ConditionsDisplay implements Observer, DisplayElement {    private float temp;    private float humidity;    private ISubject weatherData;    public ConditionsDisplay(ISubject weatherData) {        this.weatherData = weatherData;        this.weatherData.registerObserver(this);    }    @Override    public void update(float temp, float humidity, float pressure) {        this.temp = temp;        this.humidity = humidity;        display();    }    @Override    public void display() {        System.out.println("Current conditions: " + temp + "F degrees and "                + humidity + "% humidity");    }}

其他的几个显示屏类也是类似的，就不写了。

接着写一个测试类App来进行验证

public class App {    public static void main(String[] args) {        WeatherData weatherData = new WeatherData();        ConditionsDisplay conditionsDisplay = new ConditionsDisplay(weatherData);                weatherData.setMeasurements(10.3f, 45.12456f, 123.456f);    }    }

打印结果：

output:-----------------------------------------------------------Current conditions: 10.3F degrees and 45.12456% humidity

总结

1. 观察者模式是 one-to-many 的关系。一个对象变化，其依赖的对象也随之更新
2. 为了扩展性，应该是面向接口编程而不是面向实现编程
3. Publisher + Observer = Observer Pattern