第九章 行為模式2觀察者模式

OBSERVER（觀察者）－對象行為型模式1.意圖定義對象間的一種一對多的依賴關(guān)系，當一個對象的狀態(tài)發(fā)生改變時，所有依賴于它的對象都得到通知并被自動更新。2.別名依賴(Dependents)，發(fā)布－訂閱(Publis-Subscribe)3.動機當前環(huán)境中有如圖所示的三個不同的顯示項。用戶也可以獲取天氣狀態(tài)和預(yù)報。

我們需要創(chuàng)建一個應(yīng)用程序，可以根據(jù)天氣數(shù)據(jù)對象來更新當前狀況、氣象統(tǒng)計以及天氣預(yù)報的三個布告板。

這三個方法分別返回最近的天氣測量值，包括氣溫、濕度和氣壓值。我們不必關(guān)心這些變量是怎么設(shè)置的，對象WeatherData知道如何從氣象站獲取更新的信息。我們的工作是，實現(xiàn)measurementChanged()方法，使之可以更新當前狀況、氣象統(tǒng)計以及天氣預(yù)報的三個值。WeatherData類中有三個獲取測量值的方法，分別用以獲取溫度、濕度以及氣壓；getTemperature()getHumidity()getPressure()當有新的測量值生效時可以調(diào)用measurementsChanged()方法。（我們不必知道或者關(guān)心這個方法是如何被調(diào)用的，只需要知道有這個方法即可。）

我們需要實現(xiàn)三個天氣數(shù)據(jù)的顯示功能：平均溫度：22°最低溫度：16°最高溫度：28°目前狀況溫度：25°濕度：60氣壓：天氣預(yù)報系統(tǒng)必須具備擴展性----其他開發(fā)人員可以創(chuàng)建新的自定義的顯示，用戶根據(jù)需要可以增加或者刪除顯示功能。

?第一次實現(xiàn)……:在Weather-O-Rama的開發(fā)人員的指導(dǎo)下在measurementsChanged()方法中加入了我們自己的代碼。

通過調(diào)用getTemperature()，getHumidity()，getPressure()（這三個方法已經(jīng)被實現(xiàn)了）獲取最近的天氣數(shù)據(jù)。更新這些顯示的功能：調(diào)用每一個顯示的功能來更新其顯示項（最新的天氣數(shù)據(jù)）我們的實現(xiàn)有什么問題嗎？A.面向?qū)崿F(xiàn)在編程，而不是面向接口；B.任意一個新的顯示功能要求，我們必須修改代碼；C.我們無法在運行時增加（或者刪除）顯示的功能；D.顯示功能沒有通用的接口；E.對于容易變化的部分我們沒有實現(xiàn)封裝；F.對于WeatherData類來說，我們違背了類的開-閉原則（我們在WeatherData類里加入了新的代碼，使得WeatherData類發(fā)生了改變）。

在此處我們是用代碼具體實現(xiàn)了Display功能，將來我們?nèi)绻朐黾踊蛘邉h除Display功能將變得很困難，除非我們又來修改這些代碼。從分析來看，這些地方是屬于容易變化的部分，我們應(yīng)該把這些部分封裝起來，使得由于這些變動而不會改變原有的代碼。這里的實現(xiàn)看起來我們似乎已經(jīng)使用了一個通用的接口來告訴Display功能?它們都有一個update（）方法來獲取temp，humidity，和Pressure的值。很顯然，系統(tǒng)的維護性很不好。

觀察者模式的構(gòu)成：Publishers（發(fā)行者）+Subscribers（訂閱者）

=ObserverPattern（觀察者模式）

一對多當主題內(nèi)的數(shù)據(jù)改變，就會通知觀察者依賴的對象(Observer依賴于Subject，當Subject的數(shù)據(jù)或者狀態(tài)發(fā)聲改變時，Observer可以自動得到通知和更新。)Observer模式描述了如何建立這種關(guān)系。這一描述中的關(guān)鍵對象是目標(subject)和觀察者(observer)。一個目標可以有任意數(shù)目的依賴它的觀察者。一旦目標的狀態(tài)發(fā)生改變，所有的觀察者都得到通知。作為對這個通知的響應(yīng)，每個觀察者都將查詢目標以使其狀態(tài)與目標的狀態(tài)同步。這種交互也稱為發(fā)布－訂閱。目標是通知的發(fā)布者。它發(fā)出通知時并不需要知道誰是它的觀察者?？梢杂腥我鈹?shù)目的觀察者訂閱并接收通知。4.適用性在以下任一情況下可以使用觀察者描述：當一個抽象模型有兩個方面，其中一個方面依賴于另一方面。將這二者封裝在獨立的對象中以使它們可以各自獨立的改變和復(fù)用。當對一個對象的改變需要同時改變其他對象，而不知道具體有多少對象有待改變。當一個對象必須通知其他對象，而它又不能假定其他對象是誰。換言之，你不希望這些對象是緊密耦合的。5.結(jié)構(gòu)6.參與者Subject(目標)：目標知道它的觀察者?？梢杂腥我舛嗟挠^察者觀察同一個目標；提供注冊和刪除觀察者對象的接口。Observer（觀察者）：為那些在目標發(fā)生改變時需獲得通知的對象定義一個更新接口。ConcreteSubject（具體目標）：將有關(guān)狀態(tài)存入各自ConcreteObserver對象；當它的狀態(tài)發(fā)生改變時，向它的各個觀察者發(fā)出通知。ConcreteObserver（具體觀察者）：維護一個指向ConcreteSubject對象的引用；存儲有關(guān)狀態(tài)，這些狀態(tài)應(yīng)與目標的狀態(tài)保持一致；實現(xiàn)Observer的更新接口以使自身狀態(tài)與目標的狀態(tài)保持一致。模式代碼原型staticvoidMain()

{

//ConfigureObserverpattern

ConcreteSubjects=newConcreteSubject();

s.Attach(newConcreteObserver(s,"X"));

s.Attach(newConcreteObserver(s,"Y"));

s.Attach(newConcreteObserver(s,"Z"));

//Changesubjectandnotifyobservers

s.SubjectState="ABC";

s.Notify();

//Waitforuser

Console.ReadKey();

}OutputObserverX'snewstateisABC

ObserverY'snewstateisABC

ObserverZ'snewstateisABCabstractclassSubject

{

privateList<Observer>_observers=newList<Observer>();

publicvoidAttach(Observerobserver)

{

_observers.Add(observer);

}

publicvoidDetach(Observerobserver)

{

_observers.Remove(observer);

}

publicvoidNotify()

{

foreach(Observeroin_observers)

{

o.Update();

}

}

}classConcreteSubject:Subject

{

privatestring_subjectState;

//Getsorsetssubjectstate

publicstringSubjectState

{

get{return_subjectState;}

set{_subjectState=value;}

}

}abstractclassObserver

{

publicabstractvoidUpdate();

}classConcreteObserver:Observer

{

privatestring_name;

privatestring_observerState;

privateConcreteSubject_subject;

//Constructor

publicConcreteObserver(

ConcreteSubjectsubject,stringname)

{

this._subject=subject;

this._name=name;

}

publicoverridevoidUpdate()

{

_observerState=_subject.SubjectState;

Console.WriteLine("Observer{0}'snewstateis{1}",

_name,observerState);

}

//Getsorsetssubject

publicConcreteSubjectSubject

{

get{return_subject;}

set{_subject=value;}

}

}7.協(xié)作當ConcreteSubject發(fā)生任何可能導(dǎo)致其觀察者與其自身狀態(tài)不一致的改變時，它將通知它的各個觀察者。在得到一個具體目標的改變通知后，ConcreteObserver對象可向目標對象查詢信息。ConcreteObserver使用這些信息以使它的狀態(tài)與目標對象的狀態(tài)一致。8.效果Observer描述允許你獨立的改變目標和觀察者。你可以單獨復(fù)用目標對象而無需同時復(fù)用其觀察者，反之亦然。它也使你可以在不該點目標和其他的觀察者的前提下增加觀察者。下面是觀察者描述其他一些優(yōu)缺點：１．目標和觀察者間的抽象耦合。２．支持廣播通信３.意外的更新9.實現(xiàn)１．創(chuàng)建目標到其觀察者之間的映射。２．觀察多個目標。3.誰觸發(fā)更新4.對已刪除目標的懸掛引用5.在發(fā)出通知前確保目標的狀態(tài)自身是一致的6.避免特定于觀察者的更新協(xié)議－推/拉模型7.顯式的指定感興趣的改變8.封裝復(fù)雜的更新語義9.結(jié)合目標類和觀察者類10.代碼示例見文檔。11.使用Java內(nèi)置的觀察者模式：

java.util包內(nèi)包含最基本的Observer接口與Observable類；這和我們的Subject接口與Observer接口很相似。Observer接口與Observable類使用上更方便，因為許多功能都已經(jīng)事先準備好了。有了Java內(nèi)置的支持，你只需要擴展（繼承）Observable，并告訴它何時該通知觀察者，一切就完成了，剩下的事API會幫你做。

Java內(nèi)置的觀察者模式如何運作：將對象變成觀察者：實現(xiàn)觀察者接口(java.util.Observer)，然后調(diào)用任何Observable對象的addObserver()方法。不想再當觀察者時，調(diào)用deleteObserver().可觀察者送出通知：利用擴展java.util.Observable接口產(chǎn)生“可觀察者類”先調(diào)用setChanged()方法，標記狀態(tài)已經(jīng)改變的事實；調(diào)用兩種notifyObservers()方法中的一個notifyObservers()notifyObervers(Objectarg)觀察者接收通知：update(Observableo,Objectarg)主題本身當作第一個變量，好讓觀察者知道是哪個主題通知它的；數(shù)據(jù)對象作為第二個變量setChanged(){changed=true}notifyObservers(Objectarg){if(changed){foreveryobserveronthelist{callupdate(this,arg)}changed=false