观察者模式学习笔记

什么是观察者模式？

观察者模式是一种常见的设计模式，它允许对象之间建立一种一对多的依赖关系，当一个对象状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。这种模式被广泛应用于事件驱动系统中。

观察者模式的组成部分

观察者模式包含以下几个关键元素：

• 观察者：定义更新的接口，具体观察者实现该接口以便接受主题对象的通知。
• 具体观察者：具体的观察者，实现观察者接口的方法，以便接收主题对象的通知并进行相应的操作。
• 主题：定义一个接口，用来添加和删除观察者对象，同时定义通知观察者的方法。
• 具体主题：具体的主题对象，实现主题接口的方法，用来存储观察者对象，并在状态发生改变时通知观察者。

观察者模式的实例

以一个简单的天气预报系统为例，演示观察者模式的实现。

我们先定义天气数据和主题接口：

javaCopy Code
public class WeatherData {
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }

    public void setTemperature(float temperature) {
        this.temperature = temperature;
    }

    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;
    }
}

public interface Subject {
    void registerObserver(Observer o);
    void removeObserver(Observer o);
    void notifyObservers();
}

然后定义具体的天气数据主题：

javaCopy Code
public class WeatherDataSubject implements Subject {
    private List<Observer> observerList;
    private WeatherData weatherData;

    public WeatherDataSubject() {
        observerList = new ArrayList<>();
        weatherData = new WeatherData();
    }

    public void setData(float temp, float humi, float press) {
        weatherData.setTemperature(temp);
        weatherData.setHumidity(humi);
        weatherData.setPressure(press);
        notifyObservers();
    }

    @Override
    public void registerObserver(Observer o) {
        observerList.add(o);
    }

    @Override
    public void removeObserver(Observer o) {
        observerList.remove(o);
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observerList) {
            observer.update(weatherData);
        }
    }
}

具体观察者定义如下：

javaCopy Code
public interface Observer {
    void update(WeatherData data);
}

public class Phone implements Observer {
    @Override
    public void update(WeatherData data) {
        System.out.println("Phone display: " + data.getTemperature() + "," + data.getHumidity() + "," + data.getPressure());
    }
}

public class TV implements Observer {
    @Override
    public void update(WeatherData data) {
        System.out.println("TV display: " + data.getTemperature() + "," + data.getHumidity() + "," + data.getPressure());
    }
}

我们可以在客户端代码中使用这些类来演示观察者模式的工作过程：

javaCopy Code
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        WeatherDataSubject subject = new WeatherDataSubject();

        Phone phone = new Phone();
        TV tv = new TV();

        subject.registerObserver(phone);
        subject.registerObserver(tv);

        subject.setData(20, 60, 1013);

        subject.removeObserver(phone);

        subject.setData(22, 65, 1005);
    }
}

输出结果如下：

Copy Code
Phone display: 20.0,60.0,1013.0
TV display: 20.0,60.0,1013.0
TV display: 22.0,65.0,1005.0

从输出结果可以看出，当天气数据发生改变时，所有注册的观察者都会得到通知并更新自己的状态。