10.观察者模式

本文介绍: 观察者模式

文章目录

一、介绍
二、代码
总结

一、介绍

观察者模式是一种行为设计模式，其中一个对象（称为主题）维护其依赖项（称为观察者）的列表，当主题的状态发生变化时，它通知所有的观察者，使得它们能够自动更新。

观察者模式主要涉及三个角色：

主题（Subject）：维护一组观察者，提供方法来添加和删除观察者，以及通知观察者状态变化的方法。
观察者（Observer）：定义一个更新接口，以便主题在状态变化时能够通知观察者。
具体主题（ConcreteSubject）：继承自主题，实现具体的业务逻辑，并在状态发生变化时通知观察者。
具体观察者（ConcreteObserver）：实现观察者接口，以便在接收到通知时能够执行相应的操作。

二、代码

结构图

在这里插入图片描述

场景

假设我们有一个气象站，气象站会定期更新温度，湿度和气压。我们希望设计一个系统，当气象站的数据更新时，所有注册的显示器（观察者）都能够自动更新显示。

代码

// 主题接口：气象站
interface WeatherStation {
    void registerObserver(WeatherObserver observer);
    void removeObserver(WeatherObserver observer);
    void notifyObservers();
}

// 观察者接口：显示器
interface WeatherObserver {
    void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}

// 具体主题：具体的气象站
class ConcreteWeatherStation implements WeatherStation {
    private List<WeatherObserver> observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

    public ConcreteWeatherStation() {
        this.observers = new ArrayList<>();
    }

    @Override
    public void registerObserver(WeatherObserver observer) {
        observers.add(observer);
    }

    @Override
    public void removeObserver(WeatherObserver observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {
        for (WeatherObserver observer : observers) {
            observer.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }

    // 模拟气象站数据更新
    public void setWeatherData(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        notifyObservers();
    }
}

// 具体观察者1：温度显示器
class TemperatureDisplay implements WeatherObserver {
    @Override
    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("Temperature Display: Current Temperature = " + temperature);
    }
}

// 具体观察者2：湿度显示器
class HumidityDisplay implements WeatherObserver {
    @Override
    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        System.out.println("Humidity Display: Current Humidity = " + humidity);
    }
}

// 客户端
public class ObserverPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteWeatherStation weatherStation = new ConcreteWeatherStation();

        // 注册观察者
        WeatherObserver temperatureDisplay = new TemperatureDisplay();
        WeatherObserver humidityDisplay = new HumidityDisplay();
        weatherStation.registerObserver(temperatureDisplay);
        weatherStation.registerObserver(humidityDisplay);

        // 模拟气象站数据更新，观察者自动更新显示
        weatherStation.setWeatherData(25.5f, 60.0f, 1012.0f);

        // 移除一个观察者
        weatherStation.removeObserver(temperatureDisplay);

        // 模拟气象站数据更新，仅湿度显示器会更新
        weatherStation.setWeatherData(26.0f, 65.0f, 1010.5f);
    }
}