观察者模式

1、观察者模式的动机
2、观察者模式的定义
3、观察者模式的类结构图
4、优缺点和适用场景
- 5、实例

1、观察者模式的动机

建立一种一对多的依赖关系，一种发生变化时通知其他对象跟着做出反应。这种发生变化的对象称为主题或者被观察者，被通知做出相应的对象称为观察者。观察者相互独立，允许添加，删除；

2、观察者模式的定义

定义了对象间的一对多的依赖，这样一来，当一个对象发生改变时，他的所有依赖均会收到通知并自行更新。
常用场景如：发布--订阅，模型--视图，源--监听者等；    

3、观察者模式的类结构图

模式中包含三个角色：主题类subject（接口或者抽象类），观察者接口observer，以及他们的具体实现类：

多个观察者依赖于主题对象；
主题控制一份数据，当数据状态发生变更时通知其所有观察者；
主题通过观察者接口方法通知观察者，观察者通过主题接口方法向主题中注册观察者；

满足的设计原则如下：
1、为了交互对象的松耦合设计而努力
松耦合的的设计之所以能够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相互依赖降到了最低。任何时候我们均可增加或减少观察者，而不必改变主题的代码，因为主题只依赖与观察者接口；相反，更改主题代码时，而不会影响到观察者，因为观察者只依赖于主题接口的方法；所以只要他们均遵守接口约定，我们就可以自由的改变他们；

2、针对接口编程，不针对实现编程主题和观察者均使用接口，观察者利用主题接口方法注册对象，主题利用观察者接口方法通知观察者，这样两者之间即可相互协作运行，也同时具备松耦合的有点；

3、多用组合，少用继承观察者模式利用”组合”将许多观察者组合进主题中。对象之间不是通过继承产生这种关系，而是通过运行时利用组合发方式而产生的；

4、封装变化观察者模式中变化的是主题的状态，以及观察者的数目和类型，利用这个模式，可以改变依赖主题状态的对象，而不必更改主题；

4、优缺点和适用场景

优点：

实现了表示层view和数据逻辑层mode相互分离,并定义了稳定的消息更新传递机制，抽象了更新接口，使得可以有各种各样不同的表示层作为具体观察者角色。
主题和观察者直接建立了一个抽象的耦合；
符合开放，封闭原则；

缺点：

观察者太多，会消耗很多时间；
观察者和主题之间若存在循环依赖，会导致系统崩溃；
主题不知道观察者会发生什么变化，只知道发生了变化；

适用场景：

一个对象的改变会引起多个对象的变化，而不知道具体有多少个对象发生变化，可降级对象减的耦合度；
一个对象必须通知其他对象，而不知道这些对象是谁；
需要在系统中创建一个触发链，a触发b，b触发c，..

5、实例

例：气象监测，weatherData负责监测天气的气温，气压，温度等，每当监测到新的数据时，需要及时展示在多个展示板上。
类图结构:

主题接口：

public interface Subject<T> {
    void registerObserver(Observer observer);

    void removeObserver(Observer observer);

    void notifyObserver(T t);
}

天气预报实现类：

public class WeatherData implements Subject<Weather> {
    List<Observer> observerList = new ArrayList<Observer>();
    public void registerObserver(Observer observer) {
        observerList.add(observer);
    }

    public void removeObserver(Observer observer) {
        int index = observerList.indexOf(observer);
        if (index >= 0) {
            observerList.remove(index);
        }
    }

    public void notifyObserver(Weather weather) {
        for(Observer observer : observerList) {
            observer.updata(weather);
        }
    }

    public void measurementChange() {
        Weather weather = new Weather(12, 13, 14);
        notifyObserver(weather);
    }
}

观察者接口：

public interface Observer<T> {
    void updata(T t);
}

具体展示模板：

public class SecondDisplay implements Observer<Weather> {
    private Subject subject;

    public SecondDisplay(Subject subject) {
        this.subject = subject;
        subject.registerObserver(this);
    }

    public void updata(Weather weather) {
        System.out.println(this.getClass() + "输出天气预报：" + weather.toString());
    }
}

public class StaticsDisplay implements Observer<Weather> {
    private Subject subject;

    public StaticsDisplay(Subject subject) {
        this.subject = subject;
        subject.registerObserver(this);
    }

    public void updata(Weather weather) {
        System.out.println(this.getClass() + "输出天气预报：" + weather.toString());
    }
}

测试类：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        WeatherData weatherData = new WeatherData();
        // 实现并注册观察者
        new SecondDisplay(weatherData);
        new StaticsDisplay(weatherData);
        weatherData.measurementChange();
    }
}