设计模式学习--观察者模式

意图：定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时, 所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

结构：





例子：

下面以模拟气象站系统来加以说明。

需求分析：

该系统的需求如下：

1、气象站能够追踪目前的天气状况，包括温度、湿度、气压、

2、气象站能够提供三种布告板，分别显示目前天气状况、气象统计和简单的预报。

3、布告板上的数据必须实时更新。

4、气象站必须提供一组API，供其他开发人员开发其他的布告板。

设计部分：

基于以上需求，该系统可以设计成3部分：气象站（获取实际气象数据的物理装置）、WeatherData对象（追踪来自气象站的数据，并更新布告板）和布告板（显示目前的天气状况给用户看）。效果图如下：





错误的类图设计（即没有学过设计模式时的第一感觉）可能如下：





相应的代码实现部分：
这个类图设计的缺点：

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public void MeasurementsChanged()
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{
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temperature = this.GetTemperature(); // 获得温度
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humidity = this.GetHumidity(); // 获得湿度
5

pressure = this.GetPressure(); // 获得气压
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MyCurrentConditionsDisplay.Update(temperature, humidity, pressure); // 更新目前天气状态板
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MyStatisticsDisplay.Update(temperature, humidity, pressure); // 更新气象统计板
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MyForcastDisplay.Update(temperature, humidity, pressure); // 更新天气预报板
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}

1）、该设计是针对具体实现编程，而非针对接口。

2）、对于每个新的布告板，我们都得修改代码。

3）、我们无法在运动时动态得增加或删除布告板。

4）、我们尚未封装改变的部分。

那么如何改正这些缺点呢？

首先我们必须明白这些缺点的根源在哪里。很明显，我们在类图设计时依赖关系错了，应该依赖倒置。CurrrentConditionsDisplay类、StatisticsDisplay类和ForcastDisplay类应该依赖WeatherData类，而不是相反,这样就可以起到解耦的目的。

其次，CurrrentConditionsDisplay类、StatisticsDisplay类和ForcastDisplay类都有一个Update（）方法，因此应该提炼一个接口，这样可以实现“针对接口编程”，使代码更加灵活，也方便其他开发人员开发其他的布告板。

进一步思考：

1）、改正这些缺点后，我们的类图已经与观察者模式的结构有点类似了。

2）、我们的气象站系统的最大问题其实就是一对多的依赖引起的，而观察者模式正是解除一对多关系的不二法门，因此我们有必要采用观察者模式。

采用了观察者模式后设计的类图应该是这样：



WeatherDatea实现ISubject接口，CurrentConditionsDisplay、ForcastDisplay、StatisticsDisplay实现IObserver接口，ISubject调用IObserver，CurrentConditionsDisplay、ForcastDisplay、StatisticsDisplay调用ISubject。

相应的代码实现部分：


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public class WeatherData : ISubject
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{
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private float temperature;
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private float humidity;
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private float pressure;
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private List<IObserver> myList = new List<IObserver>();
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public void SetWeatherData(float paramTemp, float paramHumidity, float paramPressure)
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{
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this.temperature = paramTemp;
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this.humidity = paramHumidity;
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this.pressure = paramPressure;
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MeasurementsChanged();
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}
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public void MeasurementsChanged()
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{
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this.NotifyObservers();
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}
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21

public void RegisterObserver(IObserver paramIObserver)
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{
23

myList.Add(paramIObserver);
24

}
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public void RemoveObserver(IObserver paramIObserver)
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{
28

myList.Remove(paramIObserver);
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}
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31

public void NotifyObservers()
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{
33

foreach (IObserver observer in myList)
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{
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observer.Update(temperature, humidity, pressure);
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}
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}
38

}