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[ASP.net教程]第二章 观察者模式


现在我们要做一个天气应用程序,可以显示当前的天气状况。你需要从气象台获取数据,然后显示在公告板上。气象台的数据随时都有可能变化,你的公告板也需要同步变化。

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我们可以让公告板每隔一段时间查询一次天气数据。为了不错过重要数据,这个时间间隔要小一些(也许每隔一秒)。同时又为了节约资源,这个时间间隔又要设大一些(也许每小时一次)。这样就很矛盾。本质问题在于你不能预测什么时候有新数据产生。

这就好像你忙着工作不能经常查阅自己的电子邮箱。然而不经常查阅邮箱可能会错过很多重要的邮件。怎么办呢?如果有新邮件到来都会提醒我就好了!对,这就是观察者模式。

谈到观察者模式前,我们要约定一个术语:主题(subject)。观察者对主题很感兴趣,希望主题有变动后都会收到提醒。主题发生变化后会主动提醒所有关注它的观察者,而不关心观察者收到最新的数据后会做些什么。

用观察者模式来设计我们的天气应用

WeatherData是主题(Subject),CurrentConditionsDisplay(天气公告板)是观察者(Observer)。

主题能够注册、注销观察者,当数据发生变化时还要通知所有已经注册的观察者。

观察者主要等着主题来通知自己就好(等主题调用自己的update方法)。

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主题代码

public interface Subject {  public void registerObserver(Observer observer);  public void removeObserver(Observer observer);  public void notifyObservers();}public class WeatherData implements Subject {  private float temperature;//温度  private float humidity;//湿度  private float pressure;//压力  private ArrayList<Observer> observers;    public WeatherData() {    observers = new ArrayList<>();  }  @Override  public void registerObserver(Observer observer) {    observers.add(observer);  }  @Override  public void removeObserver(Observer observer) {    observers.remove(observer);  }  @Override  public void notifyObservers() {    for (Observer observer : observers) {      observer.update(temperature, humidity, pressure);    }  }    //在合适的时候通知所有观察者  public void measurementsChanged() {    notifyObservers();  }    //数据发送变化,这时候需要通知所有观察者  public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {    this.temperature = temperature;    this.humidity = humidity;    this.pressure = pressure;    measurementsChanged();  }}

观察者代码

 

public interface Observer {  public void update(float temperature, float humidity, float pressure);}public interface DisplayElement {  public void display();}public class CurrentConditionsDisplay implements DisplayElement, Observer {  private float temperature;  private float humidity;  private float pressure;    @Override  public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {    this.temperature = temperature;    this.humidity = humidity;    this.pressure = pressure;        display();  }  @Override  public void display() {    System.out.println("###温度公告板###");    System.out.println("温度:" + temperature);    System.out.println("湿度:" + humidity);    System.out.println("气压:" + pressure);    System.out.println("############");  }}

客户端代码

public static void main(String[] args) {  WeatherData weatherData = new WeatherData();  Observer observer = new CurrentConditionsDisplay();    weatherData.registerObserver(observer);  weatherData.setMeasurements(3.3f, 5.5f, 6.6f);  weatherData.removeObserver(observer);  weatherData.setMeasurements(11.5f, 55.2f, 10.8f);}

输出://你会看到只有一个输出,因为观察者被注销了,就没收到“通知”。

###当前温度公告板###
温度:3.3
湿度:5.5
气压:6.6
############

Java内置的观察者模式API

Java内置了:

  • java.util.Observable,可以被观察的东西(就是主题啦)
  • java.util.Observer,观察者

具体用法这里不展开。但是Java内置的API确实存在一些问题:

  • Observable是一个类,如果你的WeatherData同时要继承自另一个基类,那就不能继承Observable了。Java不支持多重继承。
  • 我们提倡“多用组合,少用继承”。很可惜我们不能通过对象组合来使用Observable,因为Observable的一个很关键的setChanged()是protected方法。

Java的API也有不少缺点,那怎么办呢?

  • Observable是一个类,这大大降低编程新手的使用门槛,因为关键代码已经实现在基类里面了,你只要继承就好。也就是说你不需要了解观察者模式也能借助Java API使用它。其实即是缺点也是优点。
  • 既然你已经学会了观察者模式,那可以自己实现,不要用Java的API。反正也不难。
  • 如果能用借助组合使用java.util.Observable,那真是皆大欢喜。可惜setChanged()是protected。不过我想到了一个办法,继承Observable,然后…然后你再动动脑子吧!

 

观察者模式的应用

这个肯定很多,我最熟悉的是Android里面Button.setOnClickListener(…);