手撕观察者模式（Observer）

当对象之间存在一对多关系时，则可以使用观察者模式。也就是当一个对象被修改时，则会自动通知依赖它的对象。

主要解决： 一个对象状态改变给其他对象通知的问题，并且需要考虑易用性、低耦合和高度协作。

使用场景：

• 一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面。将这些方面封装在独立的对象中使它们可以各自独立地改变和复用。
• 一个对象的改变将导致其他一个或多个对象也发生改变，而不知道具体有多少对象将发生改变，可以降低对象之间的耦合度。
• 一个对象必须通知其他对象，而并不知道这些对象是谁。

注意事项：

• Java中已经有了对观察者模式的支持类（java.util.Observer、java.util.Observable）其中 Observable 底层使用Vector 实现。
• 避免循环引用
• 如果顺序执行，其中一个观察者发生错误，会导致系统卡顿或者部分观察者执行。
  

结构

• 观察者（Observer）
• 被观察者（Subject/Observable）
• 客户（Client）

具体实现方式如下三种：

• JVM实现方式：类结构简单，Observer 实现类需要做强制类型转换，语法上不会检查观察者错用的情况。
• 抽象泛型方式：类结构稍微负责，但是易于使用，而且避免观察者错用的情况。
  • 被观察者以参数传递：建议使用这种
  • 观察者持有被观察者：类结构复杂，循环依赖


示例

下面我使用方式一（被观察者以参数的形式传递给观察者）来模拟气象局实时更新广告牌。

• 观察者接口

public interface Observer<T extends Subject> {void update(T t);
}

• 主题接口（被观察者）

public interface Subject<T> {void register(T observer);void remove(T observer);void notifyObservers();
}

• 主题抽象类

public abstract class AbstractSubject<T extends Observer> implements Subject<T> {private List<T> observers;public AbstractSubject() {this.observers = new ArrayList<>();}@Overridepublic void register(T observer) {observers.add(observer);}@Overridepublic void remove(T observer) {observers.remove(observer);}@Overridepublic void notifyObservers() {for(T t:observers){t.update(this);}}
}

• 上面观察者核心类创建完成，下面创建需求相关类
• 创建气象局数据类，也就是主题类（被观察者）

public class WeatherData extends AbstractSubject<WeatherDataDispaly> {private float temperature;private float humidity;private float pressure;public void change(){super.notifyObservers();}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;}
}

• 创建气象数据广告面板抽象类

public abstract class WeatherDataDispaly implements Observer<WeatherData> {
}

• 创建温度广告牌（观察者）

public class TemperatureDisplay extends WeatherDataDispaly {@Overridepublic void update(WeatherData weatherData) {System.out.println("当前温度：" + weatherData.getTemperature()+"℃");}
}

• 创建湿度广告牌（观察者）

public class HumidityDisplay extends WeatherDataDispaly {@Overridepublic void update(WeatherData weatherData) {System.out.println("当前湿度："+weatherData.getHumidity() + "%");}
}

• 创建气压广告牌（观察者）

public class PressureDisplay extends WeatherDataDispaly {@Overridepublic void update(WeatherData weatherData) {System.out.println("当前气压：" + weatherData.getPressure() + "Pa");}
}

• 创建测试类

public class Main {public static void main(String[] args) {WeatherData weatherData = new WeatherData();WeatherDataDispaly dispaly1 = new HumidityDisplay();WeatherDataDispaly dispaly2 = new PressureDisplay();WeatherDataDispaly dispaly3 = new TemperatureDisplay();weatherData.register(dispaly1);weatherData.register(dispaly2);weatherData.register(dispaly3);weatherData.setHumidity(30);weatherData.setPressure(1000);weatherData.setTemperature(25);weatherData.change();}
}

• 显示结果

当前湿度：30.0%
当前气压：1000.0Pa
当前温度：25.0℃